ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ ΙΩΑΝΝΗΣ Δ. ΛΕΟΝΑΡΔΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΙΩΑΝΝΙΝΑ 2013

2 2 Περιεχόμενα Κανονισμός λειτουργίας εργαστηρίου Ζωολογίας..3 Εισαγωγή στην Ιστολογία...6 Φύλο Σπόγγοι (Porifera).19 Κλείδα προσδιορισμού των πιο κοινών σπογγων των Ελληνικών θαλασσών 28 Φύλο κοιλεντερωτά..32 Κλείδα προσδιορισμού των πλέον κοινών κοιλεντερωτών της Ελλάδας.40 Δακτυλιοσκώληκες.44 Ακοιλωματικά ζώα Φύλο Πλατυέλμινθες.. 65 Κλάση στροβιλιστικοί Κλάση Τρηματώδεις Κλάση Κεστώδεις.. 75 Φύλο Μαλάκια...79 Κλαση Κεφαλόποδα.80 Φύλο Αρθρόποδα.. 89 Φύλο Εχινόδερμα 104 Κλάση Εχινοειδή 107 Κλάση Ολοθουροειδή.112 Φύλο Χορδωτά: Ιχθείς 126 Φύλο Χορδωτά: Αμφίβια Φύλο Χορδωτά: Θηλαστικά...157

3 3 ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ Το Εργαστήριο Ζωολογίας ανήκει στο Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών και στεγάζεται στο πρώτο όροφο του κτηρίου Ε4. Εξυπηρετεί τις ανάγκες των εργαστηριακών ασκήσεων μαθημάτων συναφών με τη Ζωολογία. Για την πλέον εύρυθμη και άρτια διεξαγωγή των ασκήσεων θεωρούμε αναγκαία όχι μόνο την πληρέστερη οργάνωση του εργαστηρίου σε όργανα και υλικά αλλά και την συντήρηση του εξοπλισμού που διαθέτει η αίθουσα, καθώς και τη δέουσα προσοχή εκ μέρους των χρηστών. Με το φυλλάδιο που έχετε στα χέρια σας μπορείτε να γνωρίσετε τον πλήρη εξοπλισμό της θέσης σας, τις δυνατότητες καθώς και τα μέσα άσκησης και εκπαίδευσης που σας προσφέρουν το Τμήμα και το Εργαστήριο. Επιπλέον θα πρέπει να ενημερωθείτε για ορισμένες βασικές υποχρεώσεις σας. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Α. Βασικός εξοπλισμός Στο εργαστήριο υπάρχουν διαθέσιμα για κάθε φοιτητή τα παρακάτω: 1. μικροσκόπιο 1. στερεοσκόπιο 2. τρυβλία petri 3. αντικειμενοφόροι πλάκες 4. καλυπτρίδες 5. χαρτί κουζίνας Β. Ατομικός εξοπλισμός Ο ατομικός εξοπλισμός αποτελεί τον προσωπικό σας εξοπλισμό τον οποίο προμηθεύεστε με ατομική σας φροντίδα, χρήση και επιβάρυνση. Φροντίζετε να τον φέρετε α- παραίτητα μαζί σας κατά τη διεξαγωγή των εργαστηριακών ασκήσεων. 1. Βελόνες ανατομίας 2. Λαβίδα 3. Ισχυρό ψαλίδι ανατομίας με οξύληκτα άκρα 4. Νυστέρι ανατομίας με σειρά ανταλλακτικών λεπίδων 5. Εργαστηριακή ποδιά

4 4 6. Τετράδιο σημειώσεων και μολύβι 7. Τις σημειώσεις των εργαστηριακών ασκήσεων Έλεγχος Θέσης Πριν από την έναρξη της άσκησης παρακαλούμε να ελέγχετε πάντοτε την κατάστασης της θέσης εργασίας ως προς την πληρότητα, την λειτουργικότητα των οργάνων και των εργαλείων. Εάν κατά την πορεία της εργαστηριακής άσκησης διαπιστωθούν τυχόν φθορές, απώλειες ή βλάβες, που δεν αναφέρατε έγκαιρα, η ευθύνη θα βαρύνει εσάς τους ίδιους. Οι συνέπειες θα καθορίζονται από το Τμήμα και τον κανονισμό του και θα κυμαίνονται από απλή επίπληξη ως και οικονομική αποζημίωση των α- πωλειών ή των ζημιών που προκλήθηκαν. Ιδιαίτερη φροντίδα και συντήρηση απαιτείται στα όργανα ακριβείας, δηλαδή στο μικροσκόπιο και το στερεοσκόπιο. Για το λόγο αυτό παρακαλούμε να ελέγχετε και να διατηρείτε καθαρά: 1. Τους προσοφθάλμιους και αντικειμενικούς φακούς των οργάνων από σκόνη, ίχνη δακτυλικών αποτυπωμάτων, υπολείμματα κεδρέλαιου, κ.ά. 2. Τον πυκνωτή, την τράπεζα και το σώμα του οργάνου 3. Την τράπεζα 4. Τα μόνιμα παρασκευάσματα Γενικές οδηγίες Για την καλύτερη λειτουργία του εργαστηρίου αλλά και για την δική σας ασφάλεια και εξυπηρέτηση προτείνουμε τις παρακάτω οδηγίες τις οποίες παρακαλούμε να μελετήστε, να τις κάνετε πράξη σεβόμενοι το Τμήμα, τον χώρο, το προσωπικό του εργαστηρίου τους συναδέλφους σας και την εκπαιδευτική διαδικασία. 1. Χρησιμοποιείστε και συντηρείστε τα όργανα (μικροσκόπιο και στερεοσκόπιο) σύμφωνα με τις οδηγίες χρήσης τους. 2. Κλείνετε τον διακόπτη λειτουργίας τους, όταν μεσολαβεί αρκετός χρόνος ανάμεσα σε διαδοχικές παρατηρήσεις 3. Για οποιαδήποτε επέμβαση στο μικροσκόπιο ή το στερεοσκόπιο απομακρύνετε το καλώδιο από την τροφοδοσία του ρεύματος 4. Μην σύρετε το μικροσκόπιο ή το στερεοσκόπιο πάνω στον πάγκο όταν αυτά είναι ανοικτά στο ρεύμα, υπάρχει μεγάλος κίνδυνος να καταστραφούν οι λαμπτήρες.

5 5 5. Διατηρείτε πάντοτε καθαρό τον χώρο του πάγκου σας καθώς και όλα τα αντικείμενα και όργανα που χρησιμοποιήσατε κατά την άσκηση. 6. Κάνετε περισσότερο λειτουργικό το χώρο σας, αφήνοντας στον προθάλαμο του εργαστηρίου ότι δεν σας είναι χρήσιμο (τσάντες, μπουφάν) 7. Απενεργοποιείστε και αφήστε εκτός της αίθουσας τα κινητά σας τηλέφωνα 8. Δεν επιτρέπονται εντός της αίθουσας του εργαστηρίου αλλά ούτε και στους βοηθητικούς χώρους το κάπνισμα και τα είδη κυλικείου. 9. Αποφεύγετε τις άσκοπες μετακινήσεις εντός του εργαστηρίου 10. Να φοράτε πάντα τη λευκή ποδιά του εργαστηρίου. 11. Προσέχετε τους χειρισμούς σας με τα όργανα ανατομίας τόσο για σας τους ιδίους όσο και για τους συναδέλφους σας. Σε περίπτωση ανάγκης ζητήστε τις πρώτες βοήθειες από το προσωπικό του εργαστηρίου 12. Αποφεύγετε να αναπνέετε χωρίς λόγο διάφορες χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στο εργαστήριο όπως: φορμόλη, ξυλόλη, οξέα κ.ά. Να κλείνετε τις φιάλες αμέσως μετά τη χρήση τους. 13. Σε ορισμένες εργαστηριακές ασκήσεις χρειάζεται να φοράτε γάντια ανατομίας, σε αυτές τις περιπτώσεις θα σας τα παρέχει το προσωπικό του εργαστηρίου. 14. Πλύνετε τα χέρια σας στο τέλος κάθε άσκησης. 15. Πριν φύγετε τοποθετείστε με προσοχή τα είδη στη θέση τους, καθαρίστε τον εργαστηριακό πάγκο, απομακρύνετε τυχόν σκουπίδια, και οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιήσατε κατά τη διάρκεια της άσκησης. ΑΝΤΙ ΕΠΙΛΟΓΟΥ Το Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών έχει δημιουργήσει και εξοπλίσει τους χώρους του εργαστηρίου Ζωολογίας για την άσκηση των προπτυχιακών και μεταπτυχιακών φοιτητών και την καλύτερη εκπαίδευσή σας. Οι διδάσκοντες και το προσωπικό του εργαστηρίου είναι πρόθυμοι να συμβάλουν τα μέγιστα στην εκπαίδευση σας. Είναι απαραίτητη η συνεργασία των εκπαιδευόμενων με τους διδάσκοντες για την πλέον εποικοδομητική εκπαίδευση. Εργαστηριακή άσκηση: Εισαγωγή στην Ιστολογία. Εκ του προσωπικού του Εργαστηρίου

6 6 Ιστοί είναι δομές που αποτελούνται από ομάδες κυττάρων κοινής προέλευσης και συχνά όμοιας μορφολογίας. Οι συγκεκριμένες δομικές ιδιότητες του εκάστοτε ιστού καθορίζουν τις λειτουργίες του, η επιτέλεση των οποίων καθίσταται δυνατή χάρις ακριβώς στην ιδιαίτερη διάταξη των κυττάρων. Οντογενετικά, οι ιστοί σχηματίζονται με διαφοροποίηση από τις βλαστικές στοιβάδες του εμβρύου μέσω της διαδικασίες της ιστογένεσης. Οι τρεις βλαστικές στοιβάδες απεικονίζονται με σχηματικό τρόπο στην Εικόνα 1. Εικόνα 1. Σχηματισμός βλαστικών στοιβάδων στο έμβρυο. Στον παρακάτω πίνακα αναφέρεται η εμβρυϊκή προέλευση των κύριων ιστών του σώματος: επιδερμίδα με τα παράγωγά της ΕΞΩΔΕΡΜΑ νευρικό σύστημα επίστρωση του γαστρεντερικού σωλήνα ήπαρ και πάγκρεας ΕΝΔΟΔΕΡΜΑ αναπνευστικό σύστημα ουροδόχος κύστη δερμίδα οστά και μύες απεκκριτικά όργανα ΜΕΣΟΔΕΡΜΑ λοιπός συνδετικός ιστός αίμα γονάδες Ως κύριες κατηγορίες ιστών διακρίνουμε τις εξής: 1. ΕΠΙΘΗΛΙΑΚΟΣ

7 7 2. ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ 3. ΜΥΪΚΟΣ 4. ΝΕΥΡΙΚΟΣ 1. Επιθηλιακός ιστός Από φυλογενετικής απόψεως, τα επιθήλια αποτελούν την πιο αρχαία κατηγορία ιστών. Το κύριο πλεονέκτημα που προσέφεραν στους πολυκυττάριους οργανισμούς είναι η δημιουργία φραγμών διαπερατότητας, πράγμα που επέτρεπε να ελέγχουν τη χημική σύσταση των διαμερισμάτων του σώματος που περιβάλλονταν από επιθήλια. Τα γενικά χαρακτηριστικά των επιθηλίων είναι η παρουσία του βασικού υμένα (βασικής μεμβράνης) από ίνες κολλαγόνου και στεγανών συνδέσεων, οι οποίες δεν επιτρέπουν τη δίοδο ύδατος και διαλυμένων μορίων ανάμεσα στα κύτταρα. Ελάχιστη μεσοκυττάρια ουσία περιβάλλει τα κύτταρα, ενώ, από λειτουργικής σκοπιάς, διακρίνουμε την κορυφαία μεμβράνη που βλέπει στον επενδυόμενο από επιθήλιο αυλό ή κοιλότητα και την πλαγιοβασική μεμβράνη, η οποία επικοινωνεί με τον υποκείμενο χώρο (Εικόνα 2). ΑΥΛΟΣ (ΚΟΙΛΟΤΗΤΑ) στεγανές συνδέσεις τις κυριότερες λειτουργίες των επιθηλίων. Εκτός τούτου, άλλες σημαντικές λειτουργίκορυφαία μεμβράνη βασικός υμένας (ίνες κολλαγόνου) πλαγιοβασική μεμβράνη ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΟΣ ΙΣΤΟΣ Εικόνα 2. Τα κύρια χαρακτηριστικά των επιθηλίων. Η μεταφορά ουσιών (απορρόφηση, έκκριση) μπορεί να αναφερθεί ως μια από

8 8 ες είναι η μηχανική προστασία των υποκείμενων ιστών, καθώς και η μετακίνηση υγρών σε διάφορους μικρούς αυλούς με χρήση των βλεφαρίδων της κορυφαίας μεμβράνης. Τέλος, ορισμένα επιθηλιακά κύτταρα έχουν τη δυνατότητα συστολής (μυοεπιθήλια). Στον άνθρωπο, τέτοια κύτταρα βρίσκονται μόνο σε εκκριτικούς αδένες, υποθοηθώντας με τη συστολή τους την αδενική έκκριση. Τα επιθήλια συνήθως ταξινομούνται με βάση τα εξής ιστολογικά κριτήρια: μορφή κυττάρων (πλακώδες, κυβοειδές, κυλινδρικό) αριθμός κυτταρικών στοιβάδων (μονόστοιβο ή απλό, πολύστοιβο, ψευδοπολύστοιβο) εναπόθεση κερατίνης (κερατινοποιημένο, μη κερατινοποιημένο) Πρέπει να διευκρινιστεί, ότι τα λεγόμενα ψευδοπολύστοιβα επιθήλια επενδύουν συνήθως διατατά όργανα. Στην πραγματικότητα είναι μονόστοιβα, καθώς όλα τα κύτταρα επαφίενται με τον βασικό υμένα, αλλά φαίνονται πολύστοιβα επειδή τα κύτταρα έχουν διαφορετικό ύψος. Πλακώδες επιθήλιο Τα κύτταρα είναι πολύ λεπτά και πλατιά σε σχέση με το ύψος τους. Μονόστοιβο πλακώδες επιθήλιο (ενδοθήλιο) επενδύει τα αιμοφόρα αγγεία και λεμφαγγεία. Η επιθάνειά του είναι λεία και εμφανίζει ελάχιστη αντίσταση στη ροή του αίματος και της λέμφου (Εικόνα 3). Τα πολύστοιβα πλακώδη επιθήλια (Εικόνα 4) συνήθως προστατεύουν τους εν τω βάθει ιστούς, απαντώνται στο δέρμα, στον κόλπο, στο στόμα, στον οισοφάγο. Συναντώνται τόσο κερατινοποιημένα, όσο και μη κερατινοποιημένα τέτοια επιθήλια. Κυβοειδές επιθήλιο Τα κύτταρα είναι σε σχήμα κύβου. Συνήθως είναι μονόστοιβο, καθώς η κύρια λειτουργία του είναι έκκριση και απορρόφηση. Απαντάται στα νεφρικά σωληνάρια, μικρούς αγωγούς και αδένες (Εικόνα 5). ΠΛΑΓΙΑ ΟΨΗ

9 9 ΕΠΑΝΩ ΟΨΗ Εικόνα 3. Μονόστοιβο πλακώδες επιθήλιο. Εναπόθεση κερατίνης Εικόνα 4. Πολύστοιβα πλακώδη επιθήλια.

10 10 Εικόνα 5. Παραδείγματα απλού κυβοειδούς επιθηλίου. Κυλινδρικό επιθήλιο Το ύψος των κυττάρων είναι μεγαλύτερο του πλάτους, τα κύτταρα έχουν υ- ψηλό επίπεδο μεταβολισμού και μεγάλη εκκριτική ή απορροφητική ικανότητα. Απλό κυλινδρικό επιθήλιο απαντάται στο γαστρεντερικό σωλήνα και στο νεφρό (Εικόνα 6). Ψευδοπολύστοιβο κυλινδρικό επιθήλιο (Εικόνα 7) επιστρώνει την επιδιδυμίδα και τα α- παγωγά σωληνάρια του νεφρού, καλύπτει την τραχεία, βρόγχους και τη ρινική κοιλότητα, όπου φέρει στην κορυφαία επιφάνεια βλεφαρίδες. Εικόνα 6. Απλό (μονόστοιβο) κυλινδρικό επιθήλιο.

11 11 Εικόνα 7. Ψευδοπολύστοιβο κρωσσωτό κυλινδρικό επιθήλιο από την επιφάνεια της τραχείας. 2. Συνδετικός ιστός Αποτελείται από κύτταρα τοποθετημένα σε μεσοκυττάρια ουσία, την οποία εκκρίνουν τα ίδια τα κύτταρα του συνδετικού ιστού. Η μεσοκυττάρια ουσία, κατά σειρά, αποτελείται από την υδαρή, ελαστική και ομοιογενή θεμέλια ουσία και από ίνες που μπορούν να είναι ελαστικές και μη ελαστικές (ίνες κολλαγόνου). Διάφοροι τύποι του συνδετικού ιστού διακρίνονται ως προς την παρουσία και την αναλογία των παραπάνω συστατικών. Ο συνδετικός ιστός καλύπτει, στηρίζει και προστατεύει διάφορα εσωτερικά όργανα, καθώς μπορεί να έχει και αρκετές εξειδικευμένες λειτουργίες. Από ευρύτερη σκοπιά, η εμφάνιση του συνδετικού ιστού επέτρεψε στα ζώα να δημιουργούν όργανα και με αυτόν τον τρόπο να διαφοροποιήσουν τις ζωτικές λειτουργίες τους. Στον χαλαρό συνδετικό ιστό υπάρχουν σχετικά λίγα κύτταρα και λίγες ίνες (ελαστικές και μη) που έχουν ακανόνιστη διάταξη (Εικόνα 8). Αντίθετα, ο πυκνός συνδετικός ιστός (τένοντες, σύνδεσμοι) παρουσιάζει μεγάλη αφθονία μη ελαστικών ινών κολλαγόνου σε παράλληλη διάταξη (Εικόνα 9). Ως παραδείγματα συνδετικού ιστού με εξειδικευμένες λειτουργίες, μπορούν να αναφερθούν ο λιπώδης ιστός με πολυγωνικά κύτταρα, εκτοπισμένους πυρήνες και πολύ λίγη μεσοκυττάρια ουσία (Εικόνα 10), και το αίμα (Εικόνα 11) που είναι ένας "υγρός" ιστός με αιωρούμενα κύτταρα και χωρίς ίνες.

12 12 Εικόνα 8. Χαλαρός συνδετικός ιστός. Εικόνα 9. Παραδείγματα πυκνού συνδετικού ιστού.

13 13 Εικόνα 10. Λιπώδης ιστός. Εικόνα 11. Επίχρισμα αίματος ανθρώπου. Χόνδρινος ιστός Μια ευρεία υποκατηγορία του συνδετικού ιστού αποτελεί ο στερεός αλλά παράλληλα εύκαμπτος χόνδρινος ιστός. Περιέχει και θεμέλια ουσία και διάφορους τύπους ινών. Τα κύτταρα βρίσκονται σε ευδιάκριτα θηλάκια βυθισμένα στη μεσοκυττάρια ουσία. Διακρίνουμε τον υαλώδη χόνδρο, που καλύπτει αρθρικές επιφάνειες, τον ελαστικό χόνδρο (π.χ. πτερύγιο του ωτός) και τον ινώδη χόνδρο (μεσοσπονδύλιοι δίσκοι). Ο υαλώδης χόνδρος (Εικόνα 12) περιέχει μεγάλη ποσότητα ινών κολλαγόνου, οι οποίες έχουν όμως την ίδια οπτική πυκνότητα με την θεμέλια ουσία και εξ αιτίας τούτου δεν μπορούν να διακριθούν στο μικροσκόπιο. Αντίθετα, στον ελαστικό χόνδρο, οι ελαστικές ίνες διατάσσονται ακανόνιστα ανάμεσα στα κύτταρα και μπορούν

14 14 να βαφούν με κατάλληλες χρωστικές (Εικόνα 13). Ο ινώδης χόνδρος έχει πολλά στρώματα ινών κολλαγόνου, αλλά η εμφάνιση της μεσοκυττάριας ουσίας είναι πιο σπογγώδης, σε σύγκριση με τον υαλώδη χόνδρο. Εικόνα 12. Υαλώδης χόνδρος. Εικόνα 13. Τομές από ελαστικό χόνδρο.

15 15 Οστίτης ιστός Ο οστίτης ιστός αποτελεί ουσιαστικά έναν χόνδρο, εμποτισμένο από ανόργανα άλατα, κυρίως με κρύσταλλα του υδροξυαπατίτη [Ca 10(PO 4) 6(OH) 2]. Περιέχει διάφορους τύπους κυττάρων (οστεοκύτταρα, οστεοβλάστες και οστεοκλάστες), ενώ οι ίνες κολλαγόνου έχουν την τυπική διάταξη σε πετάλια γύρω από κοιλότητες με οστεοκύτταρα. Ένα άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα του οστίτη είναι τα αβέρσεια κανάλια, μέσω των οποίων περνάνε αγγεία και νεύρα (Εικόνα 14). Εικόνα 14. Οστίτης ιστός.

16 16 3. Μυϊκός ιστός Τα επιμήκη κύτταρα του μυϊκού ιστού μυϊκές ίνες περιέχουν ινίδια ακτίνης και μυοσίνης και εξυπηρετούν τη μυϊκή συστολή. Διακρίνουμε τρεις βασικούς τύπους μυϊκού ιστού που περιγράφονται παρακάτω. Ο γραμμωτός μυς περιέχει χαρακτηριστικές γραμμώσεις που προκύπτουν από την αυστηρώς παράλληλη διάταξη των συσταλτών ινιδίων του (Εικόνα 15). Οι μυϊκές ίνες τοποθετούνται και αυτές παράλληλα, είναι πολυπύρηνες και οι πυρήνες βρίσκονται στην περιφέρεια της ίνας. Εφόσον οι γραμμωτοί μύες προσφύονται στα οστά, ονομάζονται επίσης σκελετικοί ή και εκούσιοι, καθώς η συστολή τους ελέγχεται με τη βούληση. Εικόνα 15. Γραμμωτός μυϊκός ιστός με πολυπύρηνες μυϊκές ίνες. Αντίθετα από τον γραμμωτό μυ, ο λείος μυς δεν εμφανίζει γραμμώσεις, επειδή η διάταξη των συσταλτών ινιδίων μέσα στα κύτταρα είναι ακανόνιστη. Οι μυϊκές ίνες

17 17 έχουν ατρακτοειδές σχήμα και ο προσανατολισμός δεν είναι αυστηρώς παράλληλος (Εικόνα 16). Οι λείοι μύες εξυπηρετούν διάφορα εσωτερικά όργανα και ως εκ τούτου ονομάζονται επίσης σπλαγχνικοί μύες. Η συστολή τους ρυθμίζεται από το αυτόνομο νευρικό σύστημα και δεν υπόκειται άμεσα σε συνειδητό έλεγχο. Εικόνα 16. Λείος μυς. Τέλος, ο καρδιακός μυς προέρχεται φυλογενετικά από τον λείο, αλλά, λόγω μεγάλου μηχανικού έργου, έχει αναπτύξει παράλληλη διάταξη ινιδίων ακτίνης και μυοσίνης και, επομένως, γραμμώσεις (Εικόνα 17). Εντούτοις, οι μυϊκές του ίνες έχουν πολύ μικρότερο μέγεθος από τις σκελετικές και είναι μονοπύρηνες. Τα κύτταρα επικοινωνούν μεταξύ τους με στενές συνδέσεις (εμβόλιμοι δίσκοι) που επιτρέπουν την εξάπλωση ηλεκτρικών ώσεων στον ιστό του μυοκαρδίου. Εικόνα 17. Παρασκευάσματα καρδιακού ιστόυ, όπου φαίνονται εμβόλιμοι δίσκοι.

18 18 4. Νευρικός ιστός Από δομικής και λειτουργικής άποψης, ο νευρικός ιστός διακρίνεται σε νευρικά κύτταρα ή νευρώνες και σε νευρογλοιακά κύτταρα ή νευρογλοία. Οι νευρώνες κωδικοποιούν την εξωτερική και την εσωτερική πληροφορία, παράγοντας διακυμάνσεις του δυναμικού της μεμβράνης (δυναμικά ενέργειας και ηλεκτροτονικές α- ποκρίσεις). Τα κύτταρα της νευρογλοίας δεν συμμετέχουν άμεσα στην επεξεργασία της πληροφορίας, αλλά επιτελούν πολλές άλλες σημαντικές λειτουργίες: στήριξη, ρύθμιση της χημικής σύστασης του εξωκυττάριου υγρού, αιματο-εγκεφαλικός φραγμός, μεταβολικές διεργασίες κλπ. Ένα παράδειγμα παρασκευάσματος νευρικού ιστού μπορείτε να δείτε στην Εικόνα 18, όπου φαίνονται έντονα χρωματισμένα κυττάρικά σώματα των νευρώνων. Εικόνα 18. Νευρικά κύτταρα σε μεγάλη μεγέθυνση.

19 19 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΛΟ: ΣΠΟΓΓΟΙ (PORIFERA) Γενικά Οι σπόγγοι σε αντίθεση με τα πρωτόζωα είναι πολυκύτταροι ζωικοί οργανισμοί (Μετάζωα). Διαφέρουν από όλους τους άλλους πολυκύτταρους οργανισμούς από το γεγονός ότι τα κύτταρά τους δεν είναι διατεταγμένα ώστε να σχηματίζουν σταθερούς ιστούς ή όργανα. Παρουσιάζουν τον απλούστερο τύπο οργάνωσης μεταξύ των μεταζώων κυτταρικό επίπεδο οργάνωσης-. Οι σπόγγοι ή ποροφόρα περιλαμβάνονται στα κατώτερα μετάζωα. Έχουν σώμα διάτρητο από πόρους, αγωγούς και κοιλότητες μέσω των οποίων διέρχεται συνεχώς νερό. Έχουν βρεθεί περίπου 5000 είδη σπόγγων, εξ αυτών το 95% είναι θαλάσσια. Στην Ελλάδα έχουν καταγραφεί 132 είδη σπόγγων. Μορφολογία Το σώμα των σπόγγων αποτελείται από αθροίσματα κυττάρων τα οποία συνδέονται μεταξύ τους χαλαρά. Έχουν απλή κυτταρική οργάνωση, στερούνται οργάνων. Όλες οι σωματικές τους λειτουργίες πραγματοποιούνται από κύτταρα που διατηρούν μια σχετική αυτονομία. Τα κύτταρα ουσιαστικά βρίσκονται μέσα σε ένα πρωτεϊνικό ζελατινώδες υλικό (κολέγχυμα, μεσογλοία). Ο σκελετός είναι μια χαρακτηριστική δομή της μεσογλοίας, ο οποίος εκκρίνεται από ειδικά κύτταρα τους σκληροβλάστες. Τα σκελετικά στοιχεία διακρίνονται σε οργανικά και ανόργανα. Το σώμα τους υποστηρίζεται από έναν σκληρό σκελετό ο οποίος αποτελείται από οργανικό και ανόργανο υλικό. Ο οργανικός σκελετός αποτελείται από κολλαγόνο (μια μορφή κολλαγόνου με ευμεγέθεις ίνες είναι η σπογγίνη). Ο μη οργανικός σκελετός (ανόργανος) αποτελείται από ακίδες ανθρακικού ασβεστίου και διοξειδίου του πυριτίου. Οι σπόγγοι είναι οργανισμοί που συναντώνται κυρίως στο θαλασσινό νερό και ζουν προσκολλημένοι σε στερεά αντικείμενα. Το σχήμα του σώματός τους ποικίλει σε μέγεθος (από λίγα χιλιοστά μέχρι και δυο μέτρα διάμετρο) και σχήμα (Εικ. 1,2 και 3). Η μορφή τους επηρεάζεται σε κάποιο βαθμό από τις συνθήκες του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν, από την παρουσία ρευμάτων και κυμάτων, από τη μορφή του υποστρώματος, με αποτέλεσμα να παρουσιάζεται μεγάλη ποικιλότητα ακόμη και μεταξύ των ατόμων του ί- διου είδους. Ορισμένα είδη εμφανίζουν ακτινωτή συμμετρία αν και τα περισσότερα είδη δεν έχουν συμμετρία.

20 20 Στο σώμα τους διακρίνονται πολυάριθμοι αγωγοί και πόροι μέσα από τους οποίους διέρχεται το νερό. Ο μεγαλύτερος πόρος είναι γνωστός με το όνομα osculum (στόμιο εξόδου), ενώ οι μικρότεροι ostia (πλευρικοί, δερμικοί πόροι) (Εικ. 1,2 και 3). Στο σώμα των σπόγγων διακρίνονται μαστιγοφόρα κύτταρα, τα χοανοκύτταρα, τα οποία με την κίνηση των μαστιγίων τους οδηγούν το νερό μέσα από ένα δίκτυο αγωγών και διαμερισμάτων. Με την κίνηση των μαστιγίων τα χοανοκύτταρα συλλαμβάνουν μικρά σωματίδια τροφής και τα οποία εγκολπώνουν. Καθώς οι σπόγγοι είναι ουσιαστικά ακίνητοι μια σειρά από βιολογικές λειτουργίες τους όπως η τροφοληψία, η αναπαραγωγή, η ανταλλαγή αερίων, απομάκρυνση προϊόντων μεταβολισμού εξαρτώνται από την χαμηλής πίεσης ροή νερού που προκαλείται από τα μαστίγια των χοανοκυττάρων. Είναι σημαντικό το γεγονός ότι οι σπόγγοι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στην ρύπανση και στη παρουσία ιζήματος τα οποία εμποδίζουν το ευαίσθητο σύστημα των πόρων και των αγωγών και κατά συνέπεια δυσχεραίνουν μια σειρά από βιολογικές λειτουργίες. Διακρίνονται τρεις τύποι οργάνωσης του σώματος του σπόγγου: Εικόνα 1. Ασκονοειδής τύπος σπόγγου Α) Ο ασκονοειδής, σε αυτούς τους σπόγγους τα ποροκύτταρα συνδέουν κατευθείαν το εξωτερικό περιβάλλον με το σπογγοκοίλωμα (π.χ. Leucosolenia). Το σπογγοκοίλωμα είναι ιδιαίτερα μεγάλο, σε σχέση με το μέγεθος του σπόγγου, ενώ δεν διακρίνονται διαμερίσματα (Εικ. 1). Η απλούστερη οργάνωση των σπόγγων παρατηρείται στον ασκονοειδή τύπο ο οποίος συναντάται στα νεαρά άτομα των ασβεστόσπογγων του γένους Clathrina. Το σώμα του

21 21 ασκονοειδούς τύπου σπόγγου μοιάζει με ασκό, βρίσκεται προσκολλημένος με έναν από τους δυο πόλους του και αποτελείται από δύο στιβάδες κυττάρων. Το σπογγοκοίλωμα ε- πενδύεται από κύτταρα, τα οποία καλύπτουν τις τριακτινωτές βελόνες που παράγονται από τους σκληροβλάστες. Ευμεγέθεις ενδοκυττάριοι δερμικοί πόροι με τη μορφή βραχέων αγωγών και επιτρέπουν στο σπογγοκοίλωμα να επικοινωνεί με το εξωτερικό περιβάλλον. Τα χοανοκύτταρα με τη κίνηση των μαστιγίων τους προκαλούν ροή νερού από το σπογγόκοιλο προς το στόμιο εξόδου. Β) Ο συκονοειδής ο οποίος προήλθε από εγκολπώσεις του σωματικού περιβλήματος ενός ασκονοειδούς τύπου (Sycon, Scypha). Το σπογγοκοίλωμα περιφερειακά διαιρείται σε επιμέρους διαμερίσματα, αυξάνοντας κατά συνέπεια την συνολική επιφάνεια που είναι επενδεδυμένη με χοανοκύτταρα (Εικ. 2). Εικόνα 2. Συκονοειδής τύπος σπόγγου Στο συκονοειδή τύπο, το τοίχωμα του σώματος είναι παχύτερο, σε αυτό υπάρχουν πλευρικές εκπτυχώσεις της κοιλότητας, ακτινοειδώς διαταγμένες, με μορφή μικρών κολπωμάτων, τα οποία ονομάζονται πλευρικά κολπώματα. Οι εξωτερικοί «δερμικοί» πόροι οδηγούν είτε απ' ευθείας στα πλευρικά κολπώματα, είτε στα προσαγωγά σωληνάρια, που συγκοινωνούν με μικρούς πόρους προς τα πλευρικά κολπώματα. Αυτά επενδύονται από χοανοκύτταρα και επικοινωνούν με ευρέα ανοίγματα με την κεντρική κοιλότητα, η οποία επενδύεται από πλακώδες επιθήλιο. Το νερό εισέρχεται δια μέσου των δερμικών πόρων στα ακτινωτά σωληνάρια προωθείται προς τα πλευρικά κολπώματα, απ' όπου ωθείται με τα μαστίγια των χοανοκυττάρων στο σπογγόκοιλο, την κεντρική κοιλότητα και αποβάλλεται στο εξωτερικό περιβάλλον μέσω των στομίων εξόδου.

22 22 Στο συκονοειδή τύπο σπόγγου ο αριθμός των χοανοκυττάρων είναι μεγαλύτερος σε σχέση με τον ασκονοειδή, εξαιτίας του σχηματισμού πλευρικών εκπτυχώσεων με τη μορφή μικρών κολπωμάτων, των ακτινωτών κολπωμάτων, τα οποία επενδύονται από χοανοκύτταρα. Εικόνα 3. Λευκονοειδής τύπος σπόγγου Γ) Ο λευκονοειδής τύπος, ο οποίος είναι περισσότερο πολύπλοκος, παρατηρούνται επιμέρους εγκολπώσεις σε κάθε μια εγκόλπωση (Εικ. 3). Σε αυτό τον τύπο το σπογγοκοίλωμα έχει αντικατασταθεί από ένα πολύπλοκο δίκτυο καναλιών και βλεαριδοφόρων διαμερισμάτων. Εικόνα 4. Μορφή σώματος και κυκλοφορία νερού σε ένα ασκονοειδή σπόγγο Ο προσδιορισμός των σπόγγων βασίζεται στη μορφή και στη διάταξη των σκελετικών τους στοιχείων. Είναι προτιμότερο τα εξωτερικά μορφολογικά τους γνωρίσματα, ό- πως η μορφή των στομίων εξόδου του νερού, το χρώμα τους να εξετάζονται πριν από την

23 23 στερέωσή τους. Τα δείγματα στερεώνονται σε διάλυμα φορμόλης 4-10 % και συντηρούνται σε διάλυμα αλκοόλης %. Τα σκελετικά στοιχεία είναι από ανθρακικό ασβέστιο, διοξείδιο του πυριτίου ή σπογγίνη (ινώδης πρωτεΐνη). Αυτά είναι διαφόρων μορφών και σχημάτων όπως φαίνονται στις εικόνες 6, 7 και 8. Εικόνα 5. Χοανοκύτταρα Εικόνα 6. Σκληροβλάστες, σκελετικά στοιχεία

24 24 Εικόνα 7. Σκελετικά στοιχεία των σπόγγων: 1. Ακανθόστυλος, 2. Στύλος, 3. Τυλόστυλος, 4. Ακανθοξεία, 5. Οξεία, 6. Τυλώδης, 7. Αμφιστρόγγυλος, 8. Ακανθοστρόγγυλος, 9. Δίαινα, 10. Προτρίανα 11. Ανατρίαινα, 12. Τρίαινα, 13. Άγκυρα, 14. Ισοάγκυρα, 15. Αμφίδισκος, 16. Δέσμη, 17. Αξακτινωτός, 18. Τελικό στάδιο ρομβοειδούς δεσμού, 19. Πλαγιοτρίαινα, 20. Σφαιροαστέρας, 21. Χηλοτρίαιανα, 22. Σφαιροαστέρας, 23. Στρογυλαστέρας, 24. Στερεαστέρας, 25. Σανιδαστέρας, 26. Οξυαστέρας, 27. Σπειραστέρας, 28. Αμφιαστέρας, 29. Τριακτινωτός σκληρίτης, 30. Αρχικό στάδιο δεσμού, 31. Ισόχηλη παλαμοειδής, 32. Ανισόχηλη παλαμοειδής, 33. Τοξοειδής, 34. Άγκιστρο ή σίγμα, 35. Πολυαστέρας, 36. Οξυαστέρας, 37. Οξυαστέρας.

25 25 Εικόνα 8. Διάφορες μορφές ακίδων που συναντώνται στους σπόγγους Μελέτη των σκελετικών στοιχείων των σπόγγων. Για τη μελέτη των σκελετικών στοιχείων των σπόγγων ακολουθούμε η παρακάτω διαδικασία: Τοποθετούμε ένα μικρό κομμάτι σπόγγου σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα, στη συνέχεια ρίχνουμε μια μικρή ποσότητα υποχλωριώδους νατρίου (NaOCl). Μετά από λίγο αρχίζουν να σχηματίζονται φυσαλίδες. Α. Το υποχλωριώδες νάτριο οξειδώνει την οργανική ύλη προς σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα και νερού, αφήνει όμως ανεπηρέαστους τους σκληρίτες. Μετά την επεξεργασία γεμίζουμε το δοκιμαστικό σωλήνα με νερό, αφήνουμε κάποιο χρονικό διάστημα ώστε να πέσουν στον πυθμένα του σωλήνα τα σκελετικά στοιχεία ή για συντομία χρόνου φυγοκεντρούμε το δείγμα. Στη συνέχεια απομακρύνουμε το υπερκείμενο υγρό με προσοχή ώστε να παραμείνουν στον πυθμένα τα σκελετικά στοιχεία. Τέλος μεταφέρουμε ένα δείγμα των σκελετικών στοιχείων σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα και αφού τοποθετήσουμε μια καλυπτρίδα παρατηρούμε στο μικροσκόπιο. Β. Τοποθετούμε ένα μικρό κομμάτι σπόγγου σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα. Στη συνέχεια ρίχνουμε μικρή ποσότητα υδροχλωρικού οξέως 5% (ή νιτρικού οξέως). Το υδροχλωρικό οξύ αντιδρά με το ανθρακικό ασβέστιο προς διαλυτό χλωριούχο ασβέστιο διοξείδιο του άνθρακα, με αποτέλεσμα να διαλύονται και οι σκληρίτες που αποτελούνται από ανθρακικό ασβέστιο. Ενώ αν ο σπόγγος περιέχει σκληρίτες από διοξείδιο του πυριτίου αυτοί μένουν ανεπηρέαστοι.

26 26 Α Β Γ Εικόνα 9. Ιστολογικό παρασκεύασμα από το είδος Grantia. Α περιφερειακά κανάλια, Β Χοανοκύτταρα, Γ. Σπογγοκοίλωμα Ταξινόμηση Οι σπόγγοι ταξινομούνται σε τέσσερις κλάσεις ανάλογα με την χημική σύνθεση των σκελετικών στοιχείων τους. Κλάση : Ασβεστόσπογγοι (Calcarea). Σε αυτή την κλάση περιλαμβάνονται οι σπόγγοι των οποίων οι σκελετικές ακίδες είναι από CaCO 3. Γενικά είναι μικρού μεγέθους σπόγγοι και συναντώνται σε σχετικά μικρά βάθη. Τάξη : Calcinia Τάξη: Calcaronia Κλάση: Υαλόσπογγοι (Hexactinellida). Σε αυτή τη κλάση ανήκουν σπόγγοι των οποίων τα σκελετικά στοιχεία είναι εξακτινωτά ή τριακτινωτά. Τα τελευταία συχνά ενώνονται και σχηματίζουν δίκτυο. Οι σπόγγοι αυτοί συναντώνται συνήθως σε μεγάλα βάθη. Τάξη: Amphidiscophora Τάξη: Hexasterophora Κλάση: Δημόσπογγοι( Demospongiae). Σε αυτή την κλάση ανήκουν σπόγγοι στο σώμα των οποίων διακρίνονται ακίδες πυριτικές, δίκτυο σπογγίνης ή και τα δυο.. Οι σπόγγοι αυτοί συνήθως έχουν λευκονοειδή μορφή. Εδώ ανήκει και ο κοινός σπόγγος (Spongia sp.) καθώς και οι σπόγγοι της οικογένειας των Spongillidae που ζουν στα εσωτερικά νερά. Τάξη: Homoscleromorpha Τάξη: Tetractinomorpha Τάξη: Ceractinomorpha Κλάση: Σκληρόσπογγοι ( Sclerospongiae ). Σε αυτή την κλάση ανήκουν σπόγγοι στο σώμα των οποίων διακρίνονται και οι τρεις τύποι ακίδων.

27 27 Βιβλιογραφία Κούκουρας Θ., Βουλτσιάδου Κούκουρα, Ε Σπόγοι Κοιλεντερόζωα. Στο Ζωολογία Ι Εργαστηριακές ασκήσεις. Α. Π.Θ. Υπηρεσία Δημοσιευμάτων. Σελ Λαζαρίδου- Δημητριάδου Μ. Γενική Ζωολογία. Εκδόσεις Γιαχούδη-Γιαπούλη. Θεσσαλονίκη. Σελ Barnet, J. & C. M. Yonge Collins pocket guide to the Seashore. Collins, London. pp272 Campbell, A.C The Hamlyn guide to: The Seashore and Shallow Seas of Britain and Europe. Hamlyn, London.

28 28 Κλείδα προσδιορισμού των πιο κοινών σπόγγων των Ελληνικών θαλασσών 1 Σκελετός από ανθρακικό ασβέστιο 2 Σκελετός από διοξείδιο του πυριτίου, ή σπογγίνη ή συνδυασμός και των δυο ή χωρίς 3 σκελετό 2 Μορφή σωλήνων με διάμετρο όχι μεγαλύτερη των 2 mm που είναι σχεδόν πάντοτε διακλαδισμένοι και συχνά αναστομώνονται. Ασκονοειδής τύπος οργάνωσης. Clathrina coariacea Μορφή κυλινδρική, ωοειδής ή σφαιρική με ένα κεντρικό σπογγοκοίλωμα. Τύπος οργάνωσης συκονοειδής. Sycon raphanus 3. Χωρίς σκελετό. Συμπαγής μορφή με σκληρή σύσταση, χρώμα σκούρο καστανό ή βιολετί Chondrosia reniformis Με σκελετό από πυριτικούς σκληρίτες ή σπογγίνη ή συνδυασμό και των δυο. 4 4 Με σκελετό από πυριτικούς σκληρίτες που συνοδεύονται ή όχι από ποικίλη ποσότητα 5 σπογγίνης. Σκελετός μονό από σπογγίνη 13 5 Σκελετός αποκλειστικά από μικρόσκληρους σκληρίτες και συγκεκριμένα αστέρες. Μορφή μικρών συσσωματωμάτων, χρώματος καφέ. Chondrilla nucula Σκελετός όχι μόνο από μικρόσκληρους σκληρίτες. 6 6 Σκελετός με μεγάσκληρους τετρακτινικούς σκληρίτες (τρίαινες) αστέρες και ένα επιφανειακό στρώμα από στερεαστέρες. Geodia cydonium Χωρίς τετρακτινικούς μεγάσκληρους σκληρίτες 7 7 Σχήμα σφαιρικό, χρώμα κίτρινο πορτοκαλί, ευδιάκριτος φλοιός. Σκελετός από δέσμες σκληριτών ακτινωτά τοποθετημένων από το κέντρο προς την επιφάνεια. Μεγάσκληροι σκληρίτες: στύλοι και οξείες. Μικρόσκληρες : αστέρες Tethya aurantium Δεν υπάρχουν όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά 8 8 Σκελετός από τυλόστυλους και μικροστρόγγυλους κεντροτυλώδεις σκληρίτες. Μορφή συμπαγής, σύσταση μαλακή και ελαστική Ficulina ficus Σκελετός χωρίς μικροστρόγγυλους κεντροτυλώδεις σκληρίτες 9 9 Σκελετός από στύλους και /ή στρογγύλες και / ή οξείες χωρίς μικρόσκληρα σκελετικά 10 στοιχεία Σκελετός από διάφορους μεγάσκληρους και διάφορους μικρόσκληρους σκληρίτες Σύσταση πολύ σκληρή και εύθρυπτη, χρώμα ποικίλο, από λευκό μέχρι σκούρο ιώδες. Μορφή συμπαγής. Σκελετός μόνο από οξείες ακίδες τοποθετημένες σε δίκτυο Petrosia ficiformis Σύσταση όχι σκληρή. Σκελετός χωρίς οξείες ή όχι μόνο από οξείες ακίδες Μορφή δενδροειδής, με κλάδους που σπάνια αναστομώνονται και σχετικά μεγάλο

29 29 ύψος κορμού. Χρώμα κίτρινο ή πορτοκαλί. Σκελετός από πολυακιδικές γραμμές. Διακρίνονται στύλοι, οξείες και σε μικρά ποσοστά στρογγύλες οφιοειδές Axinella cannabina Μορφή κλάδων συχνά αναστομούμενων, όταν υπάρχει κορμός έχει μικρό ύψος. Σκελετός μόνο από στύλους που είναι τοποθετημένοι μέσα σε δίκτυο σπογγίνης Styllaxinella stuposa 12 Σκελετός από ακανθόστηλες και ακανθοξείες. Μορφή συμπαγής με λοβούς, χρώμα πορτοκαλί. Σύσταση ανθεκτική και ελαστική Agelas oroides Σκελετός από υπότυλόστηλες, ανισόχηλες, σίγματα και τριχοδράγματα, μορφή συμπαγής, σχήμα ακανόνιστο. Mycale massa 13 Εκτός από το δίκτυο των κύριων ινών σπογγίνης, υπάρχουν και βοηθητικά ινίδια 14 σπογγίνης Χωρίς ινίδια Κύριες ίνες της σπογγίνης με έγκλειστα ξένα σώματα (π.χ. κόκκους άμμου), χρώματος φαιού, καφεκίτρινου ή μαύρου, επιφάνεια καλυμμένη από κωνίδια μικρά και πυκνά τοποθετημένα Κύριες ίνες σπογγίνης χωρίς έγκλειστα ξένα στοιχεία, χρώμα μαύρο, επιφάνεια καλυμμένη από κωνίδια σχετικά μεγάλα και αραιά τοποθετημένα 15 Σκελετός από ίνες σπογγίνης που διακρίνονται: σε κύριες, οι οποίες δε διακλαδίζονται και περιέχουν έγκλειστα ξένα σώματα και σε δευτερεύουσες οι οποίες δεν περιέχουν έγκλειστα και παρουσιάζουν διακλαδώσεις και αναστομώσεις. Σπόγγοι με εμπορική αξία Σκελετός από μια κατηγορία ινών σπογγίνης που σχηματίζουν εσωτερικά μυελό, χρώμα κίτρινο που μετατρέπεται σε μαύρο μόλις το ζώο βγει από τη θάλασσα 16 Μορφή κούπας ή βεντάλιας, στην επάνω επιφάνεια της οποίας είναι τοποθετημένα τα στόμια εξόδου του νερού και στην κάτω οι πόροι εισόδου του Μορφή συμπαγής, σχήμα ακανόνιστο, χρώμα μαύρο εξωτερικά και καφε-κόκκινο εσωτερικά Ircinia variabilis Ircinia foetica Aplysina aerophora Spongia agaricina Sponfia officinalis 16

30 30 Leucosolenia complicata Leucosolenia coriacea Sycon sp. Grantia compressa Sycon raphanus Tethya aurantia Auxinella sp. Spongilla fluviatilis Mycale massa Aplysina aerophora Ircinia sp. Spongia officinalis

31 31

32 32 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΆΣΚΗΣΗ: ΦΥΛΟ ΚΟΙΛΕΝΤΕΡΩΤΑ (COELENTERATA Η CNIDARIA) Γενικά Τα Κοιλεντερωτά είναι ζώα υδρόβια, ζουν στη θάλασσα, εκτός από μερικά είδη που συναντώνται στα εσωτερικά νερά. Μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί περίπου είδη. Στην Ελλάδα έχουν καταγραφεί 91 διαφορετικά είδη κοιλεντερωτών. Τα μέλη αυτού του φύλου είναι βενθικοί (προσκολλημένοι) ή πλαγκτονικοί οργανισμοί και ζουν μεμονωμένα ή σε αποικίες. Μέλη του φύλου των Κοιλεντερωτών είναι οι μέδουσες, οι θαλάσσιες ανεμώνες, η ύδρα και τα κοράλια. Τα κοιλεντερωτά έχουν διπλοβλαστικό τύπο σώματος, αυτό σημαίνει ότι το σώμα όπως και οι κεραίες αποτελούνται από δυο στοιβάδες κυττάρων, το ενδόδερμα (συχνά αναφέρεται και ως γαστροδερμίδα) και το εκτόδερμα (επιδερμίδα). Εικόνα 1. Χαρακτηριστική μορφή ενός ανθόζωου Εικόνα 2. Ακτινωτή συμμετρία των ανθοζώων Μεταξύ των δυο στοιβάδων βρίσκεται η μεσογλοία ή μεσέγχυμα η οποία μπορεί να είναι από πολύ μικρή (όπως στην Hydra viridis) στην Ύδρα), ως και ιδιαίτερα μεγάλων διαστάσεων (όπως σε είδη της κλάσης των Σκυφοζώων). εξωτερικό περιβάλλον μέσω της στοματικής κοιλότητας. Το σωματικό τους τοίχωμα ουσιαστικά είναι ένας σάκος ο οποίος περιβάλλει μια κοιλότητα, την γαστρεντερική κοιλότητα (κοίλος + έντερο : κοιλεντερωτά). Η γαστρεντερική κοιλότητα επικοινωνεί με το Στο άκρο της γαστρεντερικής κοιλότητας υπάρχει το στοματικό άνοιγμα το οποίο περιβάλλεται από ένα δακτύλιο κεραιών. Οι κεραίες συχνά φέρουν κύτταρα με δη-

33 33 λητήριο, αυτό χρησιμοποιείται για τη σύλληψη της τροφής και για τη προστασία του οργανισμού. Η νηματοκύστη η οποία είναι και το βασικό χαρακτηριστικό του φύλου εκκρίνεται από το σύμπλεγμα Golgi ενός κυττάρου το οποίο ονομάζεται κνιδοκύταρο ή κνιδοβλάστης Εικ. 3). Όταν ένα ερέθισμα φυσικό ή χημικό κατάλληλης ισχύος επιδράσει στο κνιδοκύτταρο ώστε να το ερεθίσει, τότε από αυτό εξέρχεται ένας αγωγός μέσω του οποίου απελευθερώνονται τοξίνες στο θύμα. Εικόνα 3. Μορφολογία κνιδοκυττάρων και κνιδοκαψών. α. Διεισδυτικό κνιδοκύτταρο σε η- ρεμία. β-δ διαδοχικά στάδια εκτίναξης του κνιδοκυνηματίου. ε,ζ προσκολλητικά, η,θ ελισσόμενα κνιδονημάτια. Τα μέλη του φύλου των Κοιλεντερωτών έχουν ακτινωτή συμμετρία. Τα κοιλεντερωτά παρουσιάζουν διμορφισμό. Εμφανίζονται δυο βασικοί τύποι δομής σώματος: Α) Η μορφή του πολύποδα : είναι προσκολλημένος στο υπόστρωμα. Η μορφή του συναντάται στα ώριμα κοράλλια, την ύδρα και στις θαλάσσιες ανεμώνες. Β) Η μορφή της μέδουσας η οποία είναι κολυμβητική. Η μορφή της μέδουσας παρουσιάζεται στις ώριμες πλανώμενες μορφές και στα ανώριμα άτομα πολύποδων.

34 34 Εικόνα 4. Μορφή σώματος των κοιλεντερωτών Διατροφή Τα κοιλεντερωτά είναι σαρκοφάγα, με τα κνιδοκύτταρα και τις κεραίες συλλαμβάνουν τη λεία τους. Εξαιτίας του γεγονότος ότι λίγα είδη μεδουσών (όπως οι κυβομέδουσες) έχουν αισθητήρια όργανα και ότι οι πολύποδες είναι οργανισμοί που ζουν προσκολλημένοι τα περισσότερα είδη των κοιλεντερωτών μάλλον είναι παθητικοί θηρευτές, δηλαδή τρέφονται με λεία η οποία φτάνει κοντά στις κεραίες τους. Ο- ρισμένα είδη απορροφούν οργανική ύλη από το νερό. Η βλεφαριδοφόρος γαστροδερμίδα με τη δράση των βλεφαρίδων βοηθά στη κυκλοφορία του περιεχομένου της (τροφής, ενζύμων). Εικόνα 5. Σκίτσο ατόμου Hydra το οποίο συλλαμβάνει και μεταφέρει στο στοματικό του ά- νοιγμα ένα μικρό καρκινοειδές. Η τροφή που συλλαμβάνεται με τις κεραίες (Εικ. 5), μεταφέρεται στη στοματική κοιλότητα και από κει στη γαστρεντερική κοιλότητα. Η διάσπαση της τροφής αρχίζει

35 35 από τη στοματική κοιλότητα με τη βοήθεια ενζύμων και συνεχίζεται στην γαστρεντερική κοιλότητα. Η πέψη της τροφής αρχίζει εξωκυτταρικά και ολοκληρώνεται ενδοκυτταρικά στα κύτταρα της γαστροδερμίδας Εικόνα 6. Άτομο μέδουσας που συλλαμβάνει μικρό καρκινοειδές Απέκκριση Τα υπολείμματα της τροφής παραμένουν στην γαστρεντερική κοιλότητα, εκεί καταλήγει με διάχυση η αμμωνία και άλλα προϊόντα μεταβολισμού τα οποία στη συνέχεια αποβάλλονται από το στοματικό άνοιγμα. Αναπαραγωγή Είναι ζώα ερμαφρόδιτα ή γονοχωριστικά. Ο τρόπος αναπαραγωγής τους είναι αγενής (με εκβλάστηση) και εγγενής ( με σχηματισμό γαμετών). Παρατηρείται όμως εναλλαγή γενεών δηλαδή, από τους πολύποδες με εκβλάστηση σχηματίζονται νεαρές μέδουσες που κολυμπούν ελεύθερα και αφού ωριμάσουν παράγουν γεννητικά κύτταρα που με γονιμοποίηση δίνουν μια περιπλανώμενη προνύμφη (πλάνουλα). Αυτή προσκολλάται στο υπόστρωμα και σχηματίζει νέο πολύποδα. Σε πολλές περιπτώσεις απουσιάζει ή είναι υποβαθμισμένη είτε η μορφή του πολύποδα είτε η μορφή της μέδουσας.

36 36 Κίνηση Τα Κοιλεντερωτά ζουν στο υδάτινο περιβάλλον, πλανώνται ή προσκολλούνται στο υπόστρωμα Εικόνα 7. Μετακίνηση της ύδρας Εικόνα 8. Εναλλαγή γενεών

37 37 Εικόνα 9. Τρόποι αναπαραγωγής μέδουσας Νευρικό σύστημα Το νευρικό σύστημα αποτελείται από ένα δίκτυο νευρικών κυττάρων που βρίσκονται στο μεσέγχυμα ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΚΟΙΛΕΝΤΕΡΩΤΩΝ Κλάση : Υδρόζωα ΤΑΞΗ : Υδρόμορφα ΤΑΞΗ : Γυμνοβλαστικά ΤΑΞΗ : Καλυπτοβλαστικά ΤΑΞΗ : Λιμνοϋδροειδή ΤΑΞΗ : Ακτινίδια ΤΑΞΗ : Πολύπορα ΤΑΞΗ : Στυλαστέρια ΤΑΞΗ : Τραχύλινα α) Υπόταξη : Τραχυμέδουσες β) Υπόταξη : Ναρκομέδουσες ΤΑΞΗ : Σιφωνοφόρα

38 38 Κλάση : Ανθόζωα Υπόκλαση: Οκτακοράλλια Α. ΤΑΞΗ : Παραφυαδοφόρα (Penatulacea) Β. ΤΑΞΗ : Αλκυονιοειδή (Alcyonacea) Γ. ΤΑΞΗ : Στελεχοφόρα (Stolonifeara) Δ. ΤΑΞΗ : Γοργονιοειδή (Gorconacea) Υπόκλαση : Εξακοράλλια (Hexacorallia) Α. ΤΑΞΗ : Ακτινοειδή (Αctinaria) Β. ΤΑΞΗ : Madreporaria Κλάση: Σκυφόζωα (Scyphozoa) A.ΤΑΞΗ : Σταυρομέδουσες Οικογένειες : Cleistocarpidae, Eleutherocarpidae B. ΤΑΞΗ : Στεφανομέδουσες Οικογένειες : Atollidae (Collaspidae), Linuchidae, Nausithoidae, Paraphyllinidae, Periphyllidae Γ. ΤΑΞΗ : Σημαιόστομες Οικογένειες : Cyaneidae, Pelagiidae, Ulmaridae Δ. ΤΑΞΗ : Ριζόστομοι Οικογένειες : Cassiopeidae, Catostylidae, Cepheidae, Lobonematidae, Lychnorhizidae, Mastigiidae, Rhizostomatidae, Stomolophidae E. ΤΑΞΗ : Κυβομέδουσες Οικογένειες : Chirodropidae, Carybdeidae ΆΣΚΗΣΗ 1. Παρατήρηση μακροσκοπικών παρασκευασμάτων 2. Παρατήρηση μικροσκοπικών παρασκευασμάτων. Παρατήρηση νηματοκυστών και σκληριτών των Κοιλεντερωτών.

39 39 Νηματοκύστεις Αφαιρούμε προσεκτικά ένα μικρό κομμάτι από μια κεραία του είδους Anemonia sp. Το τοποθετούμε σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα και στη συνέχεια ρίχνουμε μια σταγόνα διαλύματος φορμόλης. Στη συνέχεια πιέζουμε ελαφρά με μια καλυπτρίδα και παρατηρούμε τις νηματοκύστεις στο μικροσκόπιο. Σκελετικά στοιχεία (Σκληρίτες) Αφαιρούμε ένα μικρό κομμάτι από το ανθόζωο Alcyonium sp. Το τοποθετούμε σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα χωρίς να πιέσουμε την καλυπτρίδα. Στη συνέχεια παρατηρούμε τους σκληρίτες του είδους.

40 40 Κλείδα προσδιορισμού των πλέον κοινών κοιλεντερωτών της Ελλάδας 1 Άτομα μονήρη 2 Άτομα σε αποικίες 9 2 Μορφή σώματος πολύποδα 3 Μορφή σώματος μέδουσας 7 3 Πολύποδες οι οποίοι καλύπτονται από εξωτερικό ασβεστολιθικό σκελετό Caryophlia smithii Πολύποδες χωρίς εξωτερικό σκελετό 4 4 Πολύποδες με λιγότερες από 15 κεραίες Hydra viridis Πολύποδες με περισσότερες των 15 κεραιών 5 5 Στη στοματική περιοχή των οργανισμών συναντούμε δυο ειδών κεραίες τις περιστοματικές και τις περιθωριακές Cerianthus membranaceus Διακρίνονται μιας μορφής κεραίες οι οποίες μπορεί να είναι διατεταγμένες 6 σε ομόκεντρους κύκλους 6 Πολύποδες των οποίων το σώμα έχει χρώμα κόκκινο, πράσινο ή πορφυρό. Οι κεραίες είναι κοντές ίδιου χρώματος, συνήθως βρίσκονται καλυμμένες μέσα στη στοματική περιοχή Actinia equina Πολύποδες καφέ ή πράσινου χρώματος. Οι κεραίες έχουν μήκος μεγαλύτερο από το ύψος του κορμού, οι άκρες των οποίων έχουν ρόδινο χρώμα. Anemonia viridis 7 Το σώμα των μεδουσών φέρει σκιάδιο με κράσπεδο, διακρίνονται 4 ακτινωτοί σωλήνες που ξεκινούν από το στόμα. Στο χείλος του σκιαδίου διακρίνονται κοντές κεραίες Obelia geniculata Σκιάδιο χωρίς κράσπεδο. Διακρίνονται 4 βραχίονες γύρω από το 8 στόμα 8 Οι στοματικοί βραχίονες έχουν μήκος μεγαλύτερο από τις πολυάριθμες κοντές κεραίες που βρίσκονται στο χείλος του σκιαδίου Aurelia aurita Σκιάδιο σε σχήμα μανιταριού. Οι στοματικοί βραχίονες έχουν μικρότερο μήκος από τις 8 μακριές κεραίες που βρίσκονται στο χείλος του σικαδίου Pelagia noctiluca 9 Αποικίες που καλύπτονται από εξωτερικό ασβεστολιθικό σκελετό Cladocora caespitosa Αποικίες που καλύπτονται από διάφανη χιτίνινη θήκη (περισάρκιο) Obelia geniculata

41 41 Αποικίες με εσωτερικό σκελετό ή χωρίς καθόλου σκελετό Αποικίες σε μορφή κρούστας προσκολλημένης στο υπόστρωμα, ε- πάνω στην οποία βρίσκονται οι πολύποδες Podocoryna carnea Αποικίες διαφορετικής μορφής από την παραπάνω Πολύποδες με 8 κεραίες πτεροειδείς. Με σκληρίτες από ανθρακικό 12 ασβέστιο στο μεσέγχυμα Πολύποδες με αριθμό κεραιών πολλαπλάσιο του 6. Χωρίς σκληρήτες 15 από ανθρακικό με ασβέστιο στο μεσέγχυμα 12 Αποικίες με αξονικό σκελετό που περιβάλλεται από το μεσέγχυμα 13 Αποικίες χωρίς αξονικό σκελετό, μόνο με σκληρίτες διασκορπισμένους μέσα στο μεσέγχυμα. Πολύποδες με κεραίες που φέρουν πτεροειδείς προεκτάσεις σε κάθε πλευρά Alcyonium palmatum 13 Αξονικός σκελετός χωρίς διακλαδώσεις. Αποικία σε σχήμα πέννας Pennatula phosphorea Αξονικός σκελετός με διακλαδώσεις Σκελετός άκαμπτος σκληρός κόκκινου χρώματος μ αύλακες στην επιφάνεια του Corallium rubrum Σκελετός σκληρός αλλά σχετικά εύκαμπτος κιτρινωπού χρώματος Eunicella cavolinti 15 Περιδέρμιο καλυμμένο με μια λεπτή κρούστα από άμμο ή λάσπη. Άκρες των κεραιών μη διογκωμένες. Αποικίες συνήθως προσκολλημένες πάνω στα σφουγγάρια του γένους Axinella Parazoanthus axinellae Περιδέρμιο χωρίς κρούστα από άμμο ή λάσπη. Άκρες των κεραιών διογκωμένες Corynactis viridi

42 42 Caryophillia smithii Hydra viridis Ceryanthus sp. Actinia equina Anemonia sp. Obelia geniculata Obelia sp. Εναλλαγή γενεών Pelagia noctiluca Aurelia aurita Aurelia sp. Εναλλαγή γενεών Cladocora caspitosa Alcyonium sp. Corallium rubrum Parazoanthus sp. Pennatula phosphorea

43 43 Βιβλιογραφία Κούκουρας Θ., Βουλτσιάδου Κούκουρα, Ε Σπόγοι Κοιλεντερόζωα. Στο Ζωολογία Ι Εργαστηριακές ασκήσεις. Α. Π.Θ. Υπηρεσία Δημοσιευμάτων. Σελ Λαζαρίδου- Δημητριάδου Μ. Γενική Ζωολογία. Εκδόσεις Γιαχούδη-Γιαπούλη. Θεσσαλονίκη. Σελ Barnet, J. & C. M. Yonge Collins pocket guide to the Seashore. Collins, London. pp272 Campbell, A.C The Hamlyn guide to: The Seashore and Shallow Seas of Britain and Europe. Hamlyn, London.

44 44 Φύλο: Δακτυλιοσκώληκες (Annelida) Γενικά χαρακτηριστικά του Φύλου των Δακτυλιοσκωλήκων Το σώμα τους εμφανίζει μεταμέρεια, είναι αμφίπλευρα συμμετρικό, επίμηκες, έχει σκωληκοειδή μορφή. Μερικά είδη έχουν επιδερμικής προελεύσεως όργανα βοηθητικά της κίνησης, (παραπόδια, σμήριγγες). Το πεπτικό τους σύστημα είναι πλήρως ανεπτυγμένο, υπάρχει ένας χαρακτηριστικός πεπτικός σωλήνας ο οποίος διατρέχει όλο το σώμα ξεκινώντας από το εμπρόσθιο στόμα και καταλήγει στην τελική έδρα. Έχουν κλειστό κυκλοφορικό σύστημα Έχουν ραχιαία υπερφαρυγγικά γάγγλια και κοιλιακές νευρικές χορδές με γάγγλια. Έχουν μετανεφρίδια (συνήθως) ή πρωτονεφρίδια. Το νευρικό, το κυκλοφορικό και το απεκκριτικό σύστημα σχετίζονται και είναι προσαρμοσμένα με τον μεταμερισμό. Είναι γονοχωριστικά με άμεση ανάπτυξη (πλαγκτονική τροχοφόρος λάρβα).

45 45 Κλάση Πολύχαιτοι Ph. Annelida, Cl.: Polychaeta, SF.: Nereididacea, F.: Nereidiadae. Οι πολύχαιτοι είναι μια πολυάριθμη κλάση θαλάσσιων δακτυλιοσκωλήκων. Το σώμα τους διαιρείται σε πολυάριθμα μεταμερή. Το κοιλωματικό μέρος διαχωρίζεται με κάθετα διαφράγματα (εσωτερική μεταμέρεια). Κάθε μεταμερές φέρει ένα ζεύγος εξαρτημάτων που ονομάζονται παραπόδια. Στη περιοχή της κεφαλής διακρίνονται αισθητήρια όργανα. Το εμπρόσθιο μέρος του πεπτικού συστήματος είναι εκτατό, μυώδες και συχνά εφοδιασμένο με χιτίνινες σιαγώνες. Οι πολύχαιτοι είναι γονοχωριστικοί, οι γαμέτες σχηματίζονται στο κοίλωμα από το οποίο εξέρχονται μέσω αγωγών ή με τη διάρρηξη του σωματικού τοιχώματος. Οικογ.: Nereididae Μέλη της οικογένειας των Nereididae χρησιμοποιούνται ευρέως στη μελέτη της βιολογίας των πολυχαίτων, στις εργαστηριακές ασκήσεις σαν υλικό ανατομίας. Έχουν μεγάλη εμπορική αξία καθώς χρησιμοποιούνται σαν δόλωμα στο ψάρεμα. Nereis sp. Σχετικά μεγαλόσωμος πολύχαιτος του οποίου το μήκος μπορεί να ξεπερνά και τα 20 cm. Συναντάται στα ρηχά νερά, σε εκβολικές περιοχές, μέσα σε αμμο-ιλυώδη υποστρώματα της μεσοπαραλιακής και σε ρηχά νερά της υποπαραλιακής ζώνης. Χρησιμοποιείται σαν δόλωμα στο ψάρεμα, ενώ γίνονται πειράματα για την αξιοποίησή του ως ζωντανή τροφή σε ειδικές περιπτώσεις στις υδατοκαλλιέργειες. Μορφολογία Το σώμα τους είναι επίμηκες, έχει σκωληκόμορφο σχήμα, ενώ παρουσιάζει αμφίπλευρη συμμετρία. Στο εμπρόσθιο μέρος του σώματος διακρίνονται μια μικρή κεφαλή, ενώ στο απέναντι άκρο η ουρά ή το πυγίδιο. Το σώμα είναι νωτοκοιλιακά πλατυσμένο στο οποίο υπάρχουν πολυάριθμα μεταμερή ή σωμίτες. Σε κάθε μεταμερές διακρίνεται ένα ζεύγος παραποδίων. Το σώμα καλύπτεται από λεπτή χιτίνινη ιριδίζουσα εφυμενίδα η ο- ποία εκκρίνεται από το σωματικό τοίχωμα. Ο ιριδισμός οφείλεται στη παρουσία μικροσκοπικών δεσμίδων στην εφυμενίδα οι οποίες διαθλούν το φως. Ένα ραχιαίο αιμοφόρο

46 46 αγγείο διακρίνεται μέσα από το σωματικό τοίχωμα σαν μια επιμήκης σκουρόχρωμη γραμμή κατά μήκος του σώματος. Εικόνα 1. Εξωτερικά χαρακτηριστικά πολύχαιτου Κεφαλή Στο εμπρόσθιο μέρος του σώματος του πολύχαιτου διακρίνονται η κεφαλή με το στόμα καθώς και ένας αριθμός εξαρτημάτων. Η κεφαλή χωρίζεται σε δυο επιμέρους περιοχές το προστόμιο και το περιστόμιο. Το προστόμιο είναι εφοδιασμένο με ένα ζεύγος σχετικά μικρών κεραιών οι οποίες ονομάζονται προστοματικές κεραίες, ένα ζεύγος προσακτρίδων, δύο ζεύγη μαύρου ή κόκκινου χρώματος οφθαλμιδίων. Το περιστόμιο φέρει

47 47 τέσσερα ζεύγη κεραιών οι οποίες ονομάζονται περιστοματικές κεραίες. Τα παραπάνω που αποτελούν τα βασικά αισθητήρια όργανα του ζώου (Εικ. 1). Εικόνα 2. Παραπόδια πολυχαίτου Όταν ο πολύχαιτος τρέφεται, από τη στοματική περιοχή του εξέρχεται ο φάρυγγας, ο ο- ποίος αποτελεί την αρχή του πεπτικού συστήματος. Όταν ο φάρυγγας εξέλθει πλήρως, διακρίνονται δυο μαύρου χρώματος χιτίνινες σιαγώνες. Οι σιαγώνες λειτουργούν σαν λαβίδα η οποία ανοίγει κατά την έξοδο του φάρυγγα και κλείνει κατά την επαναφορά του, τραβώντας προς το στόμα οτιδήποτε έχει συλλάβει. Όταν ο φάρυγγας είναι εκτεταμένος στη ραχιαία επιφάνεια του, διακρίνονται πολυάριθμα χιτίνινα οδοντίδια ή επάρματα. Κυρίως σώμα Το περιστόμιο στερείται παραποδίων, για το λόγο αυτό ονομάζεται άποδο. Τα υ- πόλοιπα μεταμερή φέρουν το καθένα ένα ζεύγος παραποδίων (Εικ. 2). Σε κάθε παραπόδιο διακρίνονται δυο λοβοί, ο ραχιαίος που ονομάζεται νωτοπόδιο και ο κοιλιακός που ονο-

48 48 μάζεται νευροπόδιο. Οι λοβοί των παραποδίων είναι εφοδιασμένοι με σμήριγγες, ακίδες και έλικες (Εικ. 3). Εικόνα 3. Παραπόδια Πολυχαίτων (Από Cambell). ac= ακίδα, an =κεραίες, ch= σμήριγγες, d=ραχιαία επιφάνεια, e=οφθαλμίδια, ft=οδοντίδια, g=βράγχια, lo=ραχιαίο όργανο (συναντάται σε μερικά είδη), j=γνάθοι, mi= πλευρική μεμβράνη (συναντάται σε μερικά είδη), ms=πλευρική μεμβράνη, p=προσακτρίδα, pr=διαδικασία εξόδου προστομίου, pro=εκτεταμένος φάρυγγας, tc=περιστοματικές κεραίες, v=κοιλιακή πλευρά. Τα παραπόδια εξυπηρετούν την μετακίνηση του πολύχαιτου όπως και την ανταλλαγή αερίων. Για να παρατηρήσουμε τη δομή ενός παραποδίου, αφαιρούμε με τη βοήθεια νυστεριού ένα ολόκληρο μεραμερές, περίπου από τη μέση του σώματος. Το τοποθετούμε σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα, το καλύπτουμε και το πιέζουμε ελαφρά με μια καλυπτρίδα. Στη συνέχεια παρατηρούμε το παρασκεύασμα με μικρή μεγέθυνση (10-15Χ).

49 49 Πυγίδιο. Παρατηρώντας το τελευταίο μεταμερές του σώματος, διακρίνονται συνήθως δυο έλικες (εδρικές) (Εικ. 1). Στο πυγίδιο καταλήγει ο πεπτικός σωλήνας και αποτελεί την έδρα του οργανισμού. Ανατομία Τοποθετούμε τον πολύχαιτο με την κοιλιακή του πλευρά προς τα κάτω τον στερεώνουμε πάνω σε ένα κομμάτι φελλού με βελόνες. Χρησιμοποιούμε το ψαλίδι ανατομίας ή το νυστέρι και κόβουμε προσεκτικά και επιφανειακά την εφυμενίδα κατά μήκος, ταυτόχρονα κόβουμε και τα διαφράγματα που συναντούμε. Στερεώνουμε με βελόνες στο φελλό τα σωματικά εξαρτήματα, ώστε να αποκαλυφθεί η σπλαχνική κοιλότητα. Τοποθετούμε το παρασκεύασμα κάτω από το στερεοσκόπιο και με προσπίπτοντα φωτισμό το παρατηρούμε. Εικ. 4 Ανατομή πολυχαίτου

50 50 Πεπτικό σύστημα Εικόνα 5. Ανατομή εμπρόσθιου μέρους πολυχαίτου Ο πεπτικός σωλήνας ξεκινά από το στόμα και τη στοματική κοιλότητα, συνεχίζεται κατά σειρά στον μυώδη φάρυγγα, τον οισοφάγο, το επίμηκες έντερο και τέλος καταλήγει στην έδρα. Ο φάρυγγας είναι σχετικά μεγάλου μεγέθους και διακρίνεται καλά. Έχει παχύ μυϊκό τοίχωμα και περιβάλλεται από ι- σχυρό συνδετικό ιστό. Στο πρόσθιο τμήμα του οισοφάγου διακρίνονται δυο ευμεγέθεις αδένες οι οποίοι ο- νομάζονται οισοφαγικοί αδένες οι οποίοι συνδέονται στο σημείο όπου ενώνεται ο οισοφάγος με τον φάρυγγα. Στο ύψος περίπου του 10 ο μεταμερούς διακρίνονται μυϊκές ί- νες οι οποίες συνδέουν το σωματικό τοίχωμα με τον οισοφάγο. Πρόκειται για τους εκτείνοντας μυς του φάρυγγα. Μεταξύ οισοφάγου και εντέρου διακρίνεται μια στένωση η οποία είναι ο οισοφαγικός δακτύλιος, αυτή οριοθετεί το εμπρόσθιο με το οπίσθιο μέρος του πεπτικού σωλήνα. Ο πεπτικός σωλήνας είναι σχετικά απλός, το μεγαλύτερο μέρος του καταλαμβάνει το έντερο στο οποίο γίνεται η υδρόλυση των τροφών, η απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών και ο σχηματισμός των περιττωμάτων. Συγκρίνοντας το επιθήλιο του εμπρόσθιου με το οπίσθιο μέρος του πεπτικού σωλήνα, φαίνεται ότι το εμπρόσθιο καλύπτεται με εφυμενίδα.

51 51 Κοίλωμα και σωματικό τοίχωμα Με το σώμα του πολύχαιτου ανοικτό και στερεωμένο μπορούμε να διακρίνουμε το κοίλωμα. Αυτό καλύπτεται από ένα ιδιαίτερα λεπτό επιθήλιο το περιτόναιο, η εσωτερική επιφάνεια του σωματικού τοιχώματος καλύπτεται από το σωματικό περιτόναιο, ενώ τα όργανα καλύπτονται από το σπλαχνικό περιτόναιο. Χλωρογενή κύτταρα, όταν υπάρχουν, δίνουν στο περιτόναιο υποκίτρινο χρώμα. Στο σωματικό τοίχωμα διακρίνονται παχύνσεις, πρόκειται για τις τέσσερις επιμήκεις μυς οι οποίοι διατρέχουν το σώμα. Εξ αυτών, οι δυο ραχιαίοι είναι εύκολο να παρατηρηθούν, οι κοιλιακοί βρίσκονται κάτω από τον πεπτικό σωλήνα και παρατηρούνται δυσκολότερα. Κυκλοφορικό σύστημα Το κυκλοφορικό σύστημα των δακτυλιοσκωλήκων είναι «κλειστό» αποτελείται από ραχιαία και κοιλιακά αιμοφόρα αγγεία, αυτά συνδέονται μεταξύ τους με μικρότερα αγγεία. Στη ραχιαία πλευρά του πεπτικού σωλήνα διακρίνεται το ραχιαίο αιμοφόρο αγγείο, ενώ κάτω από τον πεπτικό σωλήνα διακρίνεται το κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο Απεκκριτικό σύστημα Οι πολύχαιτοι έχουν ένα ζεύγος μετανεφριδίων σε κάθε μεταμερές, εκτός από το πρώτο και το τελευταίο. Αυτά είναι μικρά σε μέγεθος και είναι ιδιαίτερα δύσκολο να τα δει κάποιος. Νευρικό σύστημα Το νευρικό σύστημα των πολύχαιτων αποτελείται από μια ευδιάκριτη λευκού χρώματος νευρική χορδή (Εικ. 6). Βρίσκεται στη κοιλιακή πλευρά πάνω από το κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο το οποίο και καλύπτει μερικά. Είναι πιο εύκολο να το παρατηρήσει κάποιος στη φαρυγγική περιοχή όπου ο πεπτικός σωλήνας όπως και το κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο μπορούν να μετακινηθούν. Στο μέσο κάθε μεταμερές η νευρική χορδή διογκώνεται σχηματίζοντας ένα γάγγλιο. Από τα περισσότερα γάγγλια ξεκινούν τρία ζεύγη νεύρων. Στο ύψος περίπου του περιστομίου η κοιλιακή νευρική χορδή σχηματίζει έναν δακτύλιο ο οποίος περιβάλλει τον φάρυγγα ο οποίος ονομάζεται περιφαρυγγικός νευρικός δακτύλιος. Ο «εγκέφαλος» είναι λευκού

52 52 χρώματος, ευμεγέθης δίλοβος και αποτελείται από δυο εγκεφαλικά γάγγλια που ενώνονται με ένα σύνδεσμο. Εικόνα 6. Νευρικό σύστημα πολύχαιτου Αναπαραγωγικό σύστημα Οι περισσότεροι πολύχαιτοι είναι γονοχωριστικοί. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου χαρακτηριστικές περιοχές του σωματικού τοιχώματος απελευθερώνουν ανώριμα γεννητικά κύτταρα στο κοίλωμα. Τα γεννητικά προϊόντα ολοκληρώνουν την ωρίμασή τους και στη συνέχεια απελευθερώνονται στο περιβάλλον με ρήξη του σωματικού τοιχώματος ή με αγωγούς. Πολλά είδη της οικογένειας των Nereidiadae όταν ωριμάσουν γεννητικά, «μεταμορφώνονται» λαμβάνοντας γαμήλιους χρωματισμούς αυτή η μορφή ονομάζεται ετερονερεΐς. Αυτή η μορφή διαφέρει ελαφρώς από την ανώριμη μορφή. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου οι ετερονερεΐδες εγκαταλείπουν τον πυθμένα και ανέρχονται στην επιφάνεια. Το σωματικό περίβλημα σπάζει και απελευθερώνονται οι γαμέτες στο νερό. Η γονιμοποίηση γίνεται στο νερό, η ανάπτυξη είναι σπειροειδής και η λάρβα τροχοφόρος. Οι γεννήτορες στη συνέχεια θα πεθάνουν.

53 53 Μικροσκοπική εξέταση τομής πολύχαιτου Εξετάζοντας το μικροσκοπικό παρασκεύασμα ενός μεταμερούς μπορούμε να εντοπίσουμε τα εξής: Α) παραπόδιο: διακρίνονται το νευροπόδιο, το νωτοπόδιο, οι έλικες, οι σμήριγγες και τέλος οι ακίδες. Β) Στο κέντρο διακρίνεται η τομή του πεπτικού σωλήνα η οποία μπορεί να ανήκει ανάλογα με την προέλευσή της στο έντερο, στον οισοφάγο ή στον φάρυγγα. Γ) Σωματικό τοίχωμα: Το σωματικό τοίχωμα αποτελείται από λεπτό συνδετικό ιστό (δέρμα), την απλή επιδερμίδα και τέλος την εφυμενίδα. Εσωτερικά του σωματικού τοιχώματος υπάρχει ένα λεπτό δυσδιάκριτο στρώμα κυκλικών μυών και εσωτερικά δυο ζεύγη επιμήκων μυών, οι ραχιαίες και οι κοιλιακές. Δ) Στη ραχιαία περιοχή διακρίνεται το ραχιαίο αιμοφόρο αγγείο και στη κοιλιακή πλευρά το αντίστοιχο κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο. Η νευρική χορδή διακρίνεται κάτω από το κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο. Εικόνα 7. Εγκάρσια και κατά μήκος τομή στο σώμα ενός αντιπροσωπευτικού πολύχαιτου

54 54 Aphrodite aculeata Hermione hystrix Nepthys sp Syllis prolifera Nereis diversicolor Eunice harassii Capitella capitata Serpula vermicularis Stenaspis scutata Sabellaria alveolata Arenicola marina Amphitrite sp. Εικόνα 8. Χαρακτηριστικοί αντιπρόσωποι πολυχαίτων Protula tubularia Autolytus pictus

55 55 Κλάση Ολιγόχαιτοι (Oligochaeta) Ph.: Annelida, Cl.:Oligochaeta, O.:Haplotaxida, so.: Lubricina, SF.: Lumbricoidea, F.: Lubricidae. Γενικά χαρακτηριστικά Τα περισσότερα είδη ολιγόχαιτων είναι μικροί δακτυλιοσκώληκες που συναντώνται στα υδάτινα οικοσυστήματα (θαλάσσια και εσωτερικά ύδατα). Στη κλάση όμως περιλαμβάνονται και μεγάλου μεγέθους χερσαίοι γεωσκώληκες το μήκος των οποίων μπορεί να φτάνει ακόμη και λίγα Εικόνα 9. Ολιγόχαιτοι τους έχει μειωθεί σημαντικά απουσιάζουν τα αισθητήρια όργανα. μέτρα. Οι ολιγόχαιτοι διαφέρουν από τους πολύχαιτους σε ορισμένα χαρακτηριστικά όπως: το μέγεθος της κεφαλής Απουσιάζουν τα παραπόδια, ενώ όμως υπάρχουν σμήριγγες.

56 56 Εικόνα 10. Ολιγόχαιτος Οι ολιγόχαιτοι είναι ερμαφρόδιτοι και αναπαράγονται με διασταυρούμενη γονιμοποίηση, τα αναπαραγωγικά τους όργανα βρίσκονται σε λίγα μόνο μεταμερή. Οι ολιγόχαιτοι έχουν επίσαγμα. Λόγω της αφθονίας τους στο έδαφος και του σχετικά μεγάλου μεγέθους τους τα μέλη της οικογένειας των Lubricidae είναι καλό υλικό για εργαστηριακές ασκήσεις, όπως επίσης θεωρούνται σχετικά καλό δόλωμα. Μορφολογία Το σχήμα του σώματος ενός ολιγόχαιτου είναι επίμηκες σε αυτό διακρίνονται τρεις περιοχές: η κεφαλή, το κυρίως σώμα και η ουρά (πυγίδιο). Το σώμα χωρίζεται σε ένα μεγάλο αριθμό μεταμερών. Το προστόμιο δεν φέρει εξαρτήματα. Οι ολιγόχαιτοι δεν έχουν παραπόδια και οι σμήριγγες είναι περιορισμένες σε αριθμό. Στο 1/3 περίπου του μήκους του σώματος από τη κεφαλή διακρίνεται μια αδενική πάχυνση, το επίσαγμα, αυτό συμμετέχει στην αναπαραγωγή. Το εμπρόσθιο άκρο του ολιγόχαιτου είναι συνήθως μεγαλύτερο από το οπίσθιο, είναι κυκλικό σε τομή σε αντίθεση με το οπίσθιο το οποίο είναι λεπτότερο και σχετικά νωτοκοιλιακά πλατυσμένο. Το σκουρόχρωμο ραχιαίο αιμοφόρο αγγείο μπορεί να διακρίνεται στην άνω επιφάνεια του σκώληκα. Επίσαγμα Μια αδενική διόγκωση διακρίνεται στο σώμα του ολιγόχαιτου στο 1/3 περίπου της απόστασης από την κεφαλή. Το επίσαγμα εκκρίνει το υλικό (βομβύκιο) στο οποίο απελευθερώνονται οι γαμέτες. Στο σώμα διακρίνονται πολυάριθμα μεταμερή, κάθε μεταμερές διαχωρίζεται από το επόμενό του με μια εκβάθυνση.

57 57 Εικόνα 11. Σχέδιο ολιγόχαιτου, διακρίνεται το επίσαγμα Το πρόσθιο μεταμερές είναι το περιστόμιο. Έμπροσθεν του περιστομίου βρίσκεται ένας μικρός λοβός το προστόμιο (το προστόμιο δεν θεωρείται σαν μεταμερές). Το περιστόμιο περιβάλλει ένα σχετικά μεγάλο στοματικό άνοιγμα το οποίο βρίσκεται μάλλον κοιλιακά. Το προστόμιο είναι ένας μικρός λοβός που εξέρχεται από μια σχισμή του περιστομίου. Η αρίθμηση των μεταμερών γίνεται από εμπρός προς τα πίσω αρχίζοντας από το περιστόμιο. Εικόνα 12. Ολιγόχαιτος Σμήριγγες Σε κάθε μεταμερές διακρίνονται (σε μεγέθυνση 25Χ) περίπου 8 μικρές σμήριγγες. Οι σμήριγγες είναι χιτίνινης προελεύσεως και εξέρχονται από πόρους της εφυμενίδας περίπου στο μέσο του σώματος. Σε κάθε μεταμερές διακρίνονται δυο ζεύγη κοιλιακών και δυο ζεύγη ραχιαίων σμηρίγγων.

58 58 Ρίχνοντας νερό σε έναν αναισθητοποιημένο 1 γεωσκώληκα μπορούμε να παρατηρήσουμε την ανάνηψή του, κρατώντας τον στο χέρι και κάτω από στερεοσκόπιο μπορούμε να παρατηρήσουμε την κίνηση των σμηρίγγων. Σε έναν αναισθητοποιημένο γεωσκώληκα μπορούμε να παρατηρήσουμε την υφή των σμηρίγγων «χαϊδεύοντας» τον από την κεφαλή προς το πυγίδιο και αντίστροφα. Ανατομία Κρατάμε τον ολιγόχαιτο στο ένα χέρι, χρησιμοποιώντας νυστέρι ή μικρό ψαλίδι ανατομίας κάνουμε μια μικρή τομή λίγο μπροστά από το επίσαγμα και περίπου στη μέση της ραχιαίας επιφάνειας. Με προσεκτικές κινήσεις ώστε να μην καταστραφεί ο πεπτικός σωλήνας, όπως και το ραχιαίο αιμοφόρο αγγείο, συνεχίζουμε την τομή μέχρι το περιστόμιο. Πιέζουμε ελαφρά το σημείο τομής πάνω από μια αντικειμενοφόρο πλάκα, ώστε να μεταφερθεί μικρή ποσότητα κοιλωματικού υγρού. Στο παρασκεύασμα ρίχνουμε μια σταγόνα methylene blue και τοποθετούμε καλυπτίδα. Χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο μπορούμε να μελετήσουμε τη σύσταση του κοιλωματικού υγρού. Πολλά από τα του κοιλωματικού υγρού είναι αμοιβαδοειδή και φέρουν πολυάριθμα μικρά ψευδοπόδια, ενώ άλλα δεν έχουν. Μερικά από τα κύτταρα είναι χλωρογενή. 1 Σκώληκες μπορούν να αναισθητοποιηθούν σε διάλυμα 5% αιθυλικής αλκοόλης. Το διάλυμα θα πρέπει να καλύπτει πλήρως τον γεωσκώληκα. Κατ αυτό τον τρόπο παραμένουν ζωντανοί και η «καρδιά» τους πάλλεται για αρκετές ώρες.

59 59 Εικόνα 13. Ανατομή ολιγόχαιτου Στη συνέχεια στερεώνουμε με βελόνες το σωματικό τοίχωμα 2 ώστε να α- ποκαλυφθεί το εσωτερικό του ολιγόχαιτου. Παρατηρούμε με τη βοήθεια στερεοσκοπίου την εσωτερική οργάνωση (Εικ. 13). Το κοίλωμα χωρίζεται με διαφράγματα από λεπτό ιστό, ο οποίος εκτείνεται από το σωματικό τοίχωμα μέχρι τον πεπτικό σωλήνα. Για την καλύτερη μελέτη του πεπτικού σωλήνα και των υπόλοιπων εσωτερικών οργάνων θα πρέπει να κοπούν προσεκτικά αρκετά διαφράγματα. Επίσης θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή ώστε να μην κοπούν μεγάλα αιμοφόρα αγ- 2 Οι βελόνες τοποθετούνται με κλίση 45 ο ώστε να εξυπηρετείται κατά το δυνατόν η παρατήρηση. Είναι δύσκολο να μελετηθεί η τομή να οι βελόνες καρφώνονται κάθετα.

60 60 γεία, ωστόσο είναι αναμενόμενο να κοπούν μικρότερα περιφερειακά αγγεία. Σωματικό τοίχωμα, κοίλωμα Παρατηρώντας το σημείο τομής του σωματικού τοιχώματος μπορεί κάποιος με τη βοήθεια στερεοσκοπίου να αναγνωρίσει κάποιους ι- στούς. Εξωτερικά υπάρχει λεπτή ιριδίζουσα εφυμενίδα, αυτή εκκρίνεται από την επιδερμίδα η οποία βρίσκεται ακριβώς από κάτω. Η επιδερμίδα είναι ένα απλό επιθύλιο στο οποίο υπάρχουν πολυάριθμα εκκριτικά και αισθητήρια κύτταρα. Ένα παχύ στρώμα κυκλικών μυϊκών ινών βρίσκεται κάτω από την επιδερμίδα. Σε ένα νωπό παρασκεύασμα οι κυκλικές μυϊκές ίνες έχουν κόκκινο-καφέ χρώμα. Οι κυκλικές μυϊκές ίνες διαιρούνται σε δακτύλιους με εγκολπώσεις μεταξύ των μεταμερών. Εσωτερικά των κυκλικών μυϊκών ινών διακρίνεται ένα παχύ στρώμα λευκού ή γκρι χρώματος επίμηκων μυϊκών ινών. Σε αντίθεση με τις κυκλικές, οι επιμήκεις διατρέχουν το σώμα του ολιγόχαιου χωρίς να διακόπτονται από την παρουσία των διαφραγμάτων. Παρόλο ότι είναι δύσκολο να γίνει αντιληπτό, οι επιμήκεις μυϊκές ίνες είναι ομαδοποιημένες, διαδικασία η οποία εξυπηρετεί την κίνηση του οργανισμού. Εσωτερικά διακρίνεται το σωματικό περιτόναιο, αυτό είναι ένα λεπτό, γυαλιστερό, φολιδωτό επιθήλιο το οποίο καλύπτει την εσωτερική επιφάνεια των επίμηκων μυϊκών ινών. Ένα παρόμοιας δομής επιθήλιο το σπλαχνικό περιτόναιο καλύπτει το πεπτικό σωλήνα και τα διάφορα όργανα. Ο χώρος μεταξύ των δυο επιθηλίων είναι το σωματικό κοίλωμα. Σε αυτό διακρίνεται εσωτερική μεταμέρια λόγω της παρουσίας κάθετων διαφραγμάτων. Σε ορισμένα σημεία του περιτόναιου διακρίνονται τμήματα με κίτρινο ή πορτοκαλί χρώμα πρόκειται για τον χλωρογενή ιστό, αυτός σχετίζεται με την σύνθεση και αποθήκευση γλυκογόνου, λιπαρών, τον μεταβολισμό των αμινοξέων καθώς και τη σύνθεση αμμωνίας και ουρίας. Σε αυτό τον ιστό παρατηρείται μεγάλη συγκέντρωση σιδήρου, πιθανώς να σχετίζεται και με τη σύνθεση ή /και την αποσύνθεση της αιμογλοβίνης. Τα χλωρογενή κύτταρα προέρχονται από το σπλαχνικό περιτόναιο.

61 61 Όπως αναφέρθηκε σε κάθε μεταμερές διακρίνονται τέσσερα ζεύγη σμηρίγγων. Παρατηρώντας το εσωτερικό του ολιγόχαιτου οι επάλληλες θέσεις των σμηρίγγων δίνουν την εικόνα επίμηκων σειρών. Οι θέσεις των σμηρίγγων στο κοίλωμα είναι ορατές με τη βοήθεια στεροσκοπίου κάτω από μεγάλη μεγέθυνση σαν μικρές μαύρες κηλίδες, οι οποίες είναι οι θέσεις έκκρισης των σμηρίγγων. Από κάθε θέση εκκρίνονται ένα ζεύγος σμηρίγγων. Στις σμήριγγες καταλήγουν μικροί μυς υπεύθυνοι για την κίνησή τους. Πεπτικό σύστημα Ο πεπτικός σωλήνας εκτείνεται από το στόμα μέχρι την έδρα. Ε- ξυπηρετεί τη τροφοληψία, την επεξεργασία της τροφής, την υδρόλυση, την απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών και το σχηματισμό των περιττωμάτων. Στον πεπτικό σωλήνα διακρίνουμε το στόμα, τον φάρυγγα, τον οισοφάγο, τον προστόμαχο, τον μυώδη στόμαχο, το έντερο και την έδρα. Το στόμα συνεχίζει σε μια μικρή στοματική κοιλότητα (μεταμερή 1-3), ο φάρυγγας ακολουθεί την στοματική κοιλότητα (μεταμερή 3-5). Τα τοιχώματα του φάρυγγα είναι παχιά και μυώδη. Πολυάριθμοι μικροί μυς ενώνουν τον φάρυγγα με το σωματικό τοίχωμα, με τη δράση αυτών των μυών επιτυγχάνεται η διαστολή και η συστολή του φάρυγγα. Μετά τον φάρυγγα ακολουθεί ο οισοφάγος (μεταμερή 6-12). Το τέλος του οισοφάγου καλύπτεται από έξι συνήθως, λευκού χρώματος και κρεμώδους υφής σπερματικές κύστεις. Αμέσως μετά το τέλος του οισοφάγου διακρίνονται δυο ζεύγη αδένων, οι ασβεστιτικοί αδένες (ή οισοφαγικοί αδένες), αυτοί βρίσκονται πλευρικά του οισοφάγου και έχουν συνήθως λευκό χρώμα. Οι ασβεστιτικοί αδένες απομακρύνουν ποσότητες ασβεστίου και διοξειδίου του άνθρακα από το αίμα, παράλληλα εκκρίνουν κρυστάλλους ανθρακικού ασβεστίου στον πεπτικό σωλήνα, κατά συνέπεια ρυθμίζουν τη συγκέντρωση ασβεστίου και το ph του αίματος. Μετά τον οισοφάγο διακρίνεται ο προστόμαχος, ακολουθεί ο στόμαχος και στη συνέχεια το μεσέντερο το οποίο είναι ο χώρος όπου γίνονται οι χημικές διεργασίες της πέψης. Τέλος ακολουθεί το έντερο το οποίο καταλήγει στην έδρα.

62 62 Κυκλοφορικό σύστημα Το κυκλοφορικό σύστημα των γεωσκωλήκων περιέχει αιμογλοβίνη η οποία του προσδίδει ένα ερυθρό χρώμα, με αποτέλεσμα να καθιστά τα αγγεία ευδιάκριτα. Η αιμογλοβίνη βρίσκεται διαλυμένη, δεν υπάρχουν αιμοσφαίρια. Το κυκλοφορικό σύστημα περιλαμβάνει δυο επιμήκη αγγεία, ένα ραχιαίο και ένα κοιλιακό. Τα δυο αγγεία συνδέονται σε κάθε μεταμερές με μικρότερα αγγεία (πλευρικά, μεταμερικά) τα οποία διοχετεύουν και λαμβάνουν το αίμα από τους ιστούς. Το ραχιαίο αγγείο και πέντε ζεύγη πλευρικών αγγείων τα οποία βίσκονται στη περιοχή του οιοσοφάγου είναι συσταλτά και λειτουργούν σαν καρδιά (ψευδοκαρδιά). Το αίμα κινείται προς τα εμπρός μέσω του ραχιαίου αγγείου και μεταφέρεται προς τα πίσω με το κοιλιακό αγγείο με τη βοήθεια των ψευδοκαρδιών. Αναπνευστικό σύστημα Δεν υπάρχουν συγκεκριμένες δομές οι οποίες να εξυπηρετούν την αναπνευστική λειτουργία, η ανταλλαγή αερίων γίνεται στην επιδερμίδα η οποία μπορεί να διατηρείται υγρή, αν χρειάζεται, από τα κοιλωματικά υγρά. Στο σωματικό τοίχωμα διακρίνονται πολυάριθμα αγγεία τα οποία βοηθούν στην ανταλλαγή των αερίων. Νευρικό σύστημα Το νευρικό σύστημα των γεωσκωλήκων είναι χαρακτηριστικό των δακτυλιοσκωλήκων αποτελείται από έναν ραχιαίο εμπρόσθιο εγκέφαλο, περυφαριγγικό δακτύλιο, κοιλιακά υποφαρυγγικά γάγγλια και κοιλιακή νευρική χορδή με γάγγλια σε κάθε μεταμερές. Ο «εγκέφαλος» αποτελείται από ένα ζεύγος γαγγλίων τα οποία βρίσκονται περίπου στο ύψος του 3 ου μεταμερούς, πάνω από τον φάρυγγα. Τα γάγγλια έχουν λευκό χρώμα, απιοειδές σχήμα και ενώνονται μεταξύ τους με σύνδεσμο. Τα εγκεφαλικά γάγγλια «εγκέφαλος» βρίσκονται πάνω από το σημείο σύνδεσης του φάρυγγα με την στοματική κοιλότητα. Ο «εγκέφαλος» είναι το κέντρο για το συντονισμό διαφόρων λειτουργιών όπως κίνηση, αντίληψη του περιβάλλοντος. Δεν υπάρχουν συγκεκριμένα αισθητήρια όργανα στους γεωσκώληκες, αλλά το σωματικό τοίχωμα, ιδιαίτερα η περιοχή της κεφαλής, φέ-

63 63 ρουν υποδοχείς για τη γεύση, την αφή, το φως και τις δονήσεις. Η ραχιαία επιφάνεια του σώματος είναι περισσότερο ευαίσθητη στο φως παρά η κοιλιακή. Απεκκριτικό σύστημα Όλα τα μεταμερή των γεωσκωλήκων φέρουν από ένα ζεύγος μετανεφριδίων. Αυτά διακρίνονται στις δυο πλευρές κάθε μεταμερούς, είναι ευμεγέθη, ανοικτού χρώματος και έχουν λεπτά τοιχώματα. Κάθε μετανεφρίδιο αποτελείται από μια βλεφαριδοφόρο χοάνη (νεφροστόμιο) η ο- ποία είναι ανοικτή προς τον κοιλωματικό χώρο. Οι νεφριδιακοί σωλήνες διαπερνούν το διάφραγμα εισέρχονται στο επόμενο τους μεταμερές και εκβάλλουν στο περιβάλλον μέσω του νεφριδιοπόρου. Αναπαραγωγικό σύστημα Οι ολιγόχαιτοι είναι συνήθως ερμαφρόδιτοι, κάθε άτομο φέρει πλήρες άρρεν και θήλυ αναπαραγωγικό σύστημα. Το αρσενικό σύστημα παράγει σπέρμα και το μεταφέρει σε σπερματοκύστεις. Το θηλυκό αναπαραγωγικό σύστημα παράγει αβγά. Η θέση και ο αριθμός των γονάδων χρησιμεύει ως ταξινομικός χαρακτήρας

64 64 Εγκάρσια τομή Μελετώντας μια εγκάρσια τομή ενός δακτυλιοσκώληκα με τη βοήθεια μικροσκοπίου ή στερεοσκοπίου (40Χ) μπορούμε να διακρίνουμε το Εικόνα 13 Εγκάρσια τομή στο σώμα ολιγόχαιτου σωματικό τοίχωμα, το κοίλωμα, το τοίχωμα του πεπτικού σωλήνα και τον πεπτικό σωλήνα. το σωματικό τοίχωμα με ισχυρή μεγέθυνση Παρατηρώντας (400Χ) μπορούμε να διακρίνουμε από το εξωτερικό προς το εσωτερικό μια λεπτή ακυτταρική στοιβάδα την εφυμενίδα και ακριβώς κάτω από αυτή την επιδερμίδα. Η επιδερμίδα αποτελείται από απλό επιθήλιο, σε αυτό περιλαμβάνονται εκκριτικά και αισθητήρια κύτταρα. Τα εκκριτικά κύτταρα είναι αυτά που εκκρίνουν την εφυμενίδα, διακρίνονται από τα ευμεγέθη εκκριτικά κοκκία. Μια πολύ λεπτή στοιβάδα στη βάση της εφυμενίδας αποτελεί τη βασική στοιβάδα. Ακριβώς πιο κάτω διακρίνεται το δέρμα το οποίο αποτελείται από συνδετικό ιστό. Το αμέσως επόμενο στρώμα είναι ιδιαίτερα παχύ και αποτελείται από κυκλικές μυϊκές ίνες. Ακριβώς κάτω από τις κυκλικές μυϊκές ίνες διακρίνονται οι επιμήκεις μυϊκές ίνες. Αυτές είναι παράλληλες προς τον επιμήκη άξονα του οργανισμού και είναι οργανωμένες σε ομάδες. Εσωτερικά η μυϊκή στοιβάδα καλύπτεται από ένα λεπτό επιθήλιο (σωματικό περιτόναιο). Ο ιδιαίτερα μεγάλος χώρος που απομένει είναι το κοίλωμα. Εί-

65 65 ναι πιθανόν να είναι ορατά μετανεφρίδια, ή κάθετα διαφράγματα που διαχωρίζουν τα μεταμερή. Παρατηρώντας τον πεπτικό σωλήνα διακρίνεται το επιθήλιο και ο εντερικός αυλός. Συνήθως ο πεπτικός σωλήνας έχει σχήμα U με το άνοιγμα προς την ραχιαία επιφάνεια. Το εντερο σχηματίζει μια μεσονωτιαία πτύχωση η οποία ονομάζεται τυφλοσωλήνας. Ο πεπτικός σωλήνας καλύπτεται από συνδετικό ιστό, κυκλικές και επιμήκεις μυϊκές ίνες, οι οποίες όμως είναι δύσκολο να διακριθούν. Ο πεπτικός σωλήνας καλύπτεται από το σπλαχνικό περιτόναιο, σε μερικά σημεία του οποίου διακρίνονται χλωρογενή κύτταρα. Αυτά σχηματίζουν ένα παχύ μονοκύτταρο στρώμα μεταξύ κοιλώματος και περιτοναίου. Πάνω από τον πεπτικό σωλήνα διακρίνεται ένα μεγάλο ραχιαίο αιμοφόρο αγγείο. Ενώ κάτω από τον πεπτικό σωλήνα βρίσκεται το μικρότερο κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο και η ευμεγέθης κοιλιακή νευρική χορδή. Η κοιλιακή νευρική χορδή και το κοιλιακό αιμοφόρο αγγείο συνδέονται με τον πεπτικό σωλήνα με το κοιλιακό μεσεντέριο. Συστηματική των Δακτυλιοσκωλήκων Έχουν περιγραφεί περίπου είδη δακτυλιοσκωλήκων τα οποία ταξινομούνται σε 3 κλάσεις και 31 τάξεις. Σε αυτό το Φύλο ανήκουν ζώα τα οποία είναι τριπλοβλαστικά, κοιλωματικά, παρουσιάζουν μεταμέρεια, έχουν επίμηκες και κυλινδρικό ή ωοειδές σε τομή σώμα. Έχουν πλήρη πεπτικό σωλήνα, ζεύγη επιδερμικών σμηρίγγων ή παραποδίων και κοιλιακή νευρική χορδή. Το φύλο των Δακτυλιοσκωλήκων διακρίνεται σε τρεις κλάσεις. Κλάση Πολύχαιτοι (Polychaeta) Η πολύαριθμότερη κλάση, κυρίως θαλάσσιων ειδών (υπάρχουν μερικά μόνο είδη που ζουν στα εσωτερικά νερά). Τα μεταμερή τους εμφανίζουν συνήθως ένα ζεύγος λοβοειδών προεκτάσεων, τα παραπόδια, που φέρουν πολυάριθμες και ποικιλόμορφες σμήριγγες. Στη κεφαλή υπάρχουν οφθαλμίδια και κεραίες, παραπόδια με θυσάνους από σμήριγγες. Είναι γονοχωριστικά, στην ανάπτυξή τους συνήθως περιλαμβάνεται τροχοφόρος λάρβα (Nereis, Arenicola, Sabella). Οι πολύχαιτοι διαιρούνται σε δυο υποκλάσεις: Α. Πλάνητες (Errantia) Είναι οργανισμοί που ζουν και κινούνται ελεύθερα στο υπόστρωμα, μέσα σε σχισμές βράχων ή κολυμπούν. Τρέφονται κυρίως με σάρκα. Έχουν ανεπτυγμένα αισθητήρια όργανα. Τα μεταμερή είναι συνήθως όμοια μεταξύ τους. Τα παραπόδια είναι καλά α- νεπτυγμένα και φέρουν ακίδες και σμήριγγες. Η κεφαλή φέρει αισθητή-

66 66 ρια όργανα (οφθαλμίδια, κεραίες, προσακτρίδες). Ο φάρυγγας είναι συχνά εξοπλισμένος με μασητικά όργανα. Β. Εδραίοι (Sedentaria) Είναι οργανισμοί που ζουν στο εσωτερικό σωλήνα τον οποίο εκκρίνουν οι ίδιοι. Από τον σωλήνα προεξέχει η κεφαλή, η οποία φέρει θύσανο κεραιών. Το σώμα τους συχνά διαφοροποιείται σε δυο περιοχές (θώρακα και κοιλιά). Τα παραπόδια συχνά είναι υποπλασμένα χωρίς ακίδες και με λίγες ή καθόλου σμήριγγες. Συχνά στη περιοχή της κεφαλής φέρουν χαρακτηριστικές δομές οι οποίες βοηθούν στην λήψη της τροφής όπως και στην αναπνοή (βράγχια). Κλάση Ολιγόχαιτοι (Oligochaeta) Ζουν κυρίως στο υγρό έδαφος και στα εσωτερικά νερά (λίγα είδη ζουν στη θάλασσα), δεν έχουν παραπόδια παρά μόνον σμήριγγες, Δεν διακρίνεται κεφαλή, είναι ερμαφρόδιτοι οργανισμοί και φέρουν εξειδικευμένα όργανα αναπαραγωγής και σύζευξης. Η ανάπτυξή τους είναι άμεση (Lumbricus, Tubifex) Τάξη: Lumbriculida. Φέρουν τέσσερα ζεύγη σμηρίγγων σε κάθε μεταμερές. Ένα ζεύγος χοανών των σπερματαγωγών βρίσκεται στο ίδιο μεταμερές με τον γεννητικό πόρο του αρσενικού γεννητικού συστήματος. Το επίσαγμα αποτελείται από μια στοιβάδα κυττάρων και περιλαμβάνει τον αρσενικό και θηλυκό γεννητικό πόρο. Περιλαμβάνει μόνο μια οικογένεια ολιγόχαιτων οι οποίοι ζουν στα ε- σωτερικά νερά (Lumbriculus). Τάξη: Tubificida. Συνήθως υδρόβιοι ολιγόχαιτοι, φέρουν οφθαλμούς, βράγχια και πολλές σμήριγγες διαφόρων μορφών. Φέρουν ένα ζεύγος όρχεων και στο επόμενο μεταμερές ένα ζεύγος ωοθηκών. Το επίσαγμα αποτελείται από μια στοιβάδα κυττάρων και περιλαμβάνει τον αρσενικό και θηλυκό γεννητικό πόρο. Τάξη : Haplotaxida. Κυρίως έχουν δυο μεταμερή με όρχεις και ακολουθούν άλλα δυο μεταμερή με ωοθήκες. Αν υπάρχει ένα ζεύγος όρχεων τότε διαχωρίζεται από τα μεταμερή που φέρουν ωοθήκες με ένα ή δυο μεταμερή. Ο αρσενικός γεννητικός πόρος βρίσκεται ένα ή δυο μεταμερή πίσω από την αντίστοιχη χοάνη. Κλάση Βδελλοειδή (Hirudinea) Ζουν κυρίως στα εσωτερικά νερά και στα υγρά εδάφη (λίγα είδη είναι θαλάσσια).το σώμα τους αποτελείται από 34 μεταμερή έκαστο των οποίων διαιρείται σε δακτύλιους. Έχουν πρόσθιο και οπίσθιο μυζητικό δίσκο. Δεν υπάρχουν παραπόδια, σμήριγγες υποπλασμένες ή απουσιάζουν (Hirudo). Τάξη : Ακανθοβδελλοειδής (Acanthobdellida). Σε αυτή την τάξη περιλαμβάνεται ένα είδος (Acanthobdell paledina ) με μήκος 3 ως 30 mm, συναντάται στην Βόρειο Ευρώπη παράσιτο ψαριών των ειδών της οικογένειας Salmonidae. Δεν υπάρχει πρόσθιος μυζητήρας. Τάξη: Ρυγχοβδελλοειδή (Rynchobdellida). Αποκλειστικά υδρόβιες βδέλλες με φάρυγγα διαφοροποιημένο σε προβοσκίδα. έχουν κυκλοφορικό σύστημα το οποίο διαχωρίζεται από το σωματικό κοίλωμα. Τάξη Αρυγχοβδελλοειδή (Arnchynchobdellida). Υδρόβιες ή χερσαίες βδέλλες, έχουν φάρυγγα ο οποίος δεν εκτείνεται, φέρουν τρία ζεύγη σιαγώνων (Οικογένειες : Hirudinidae και Haemadipsidae) ή καθολου σιαγώνες (Οικ. Erpobdellidae και άλλες τέσσερις). Ασκήσεις -ερωτήσεις

67 67 1. Όπως αναφέρθηκε τα μετανεφρίδια των πολύχαιτων και συγκεκριμένα της Nereis είναι μικρά, ενώ των ολιγόχαιτων είναι ανεπτυγμένα, πως μπορεί να εξηγηθεί αυτή η διαφορά σε σχέση με το γεγονός ότι το σώμα της Nereis έχει ίδια ο- σμωτική πίεση με το περιβάλλον, ενώ το σώμα του Lubricus έχει μεγαλύτερη ο- σμωτική πίεση από το περιβάλλον. 2. Να υπολογισθεί ο αριθμός των μεταμερών πριν και μετά το επίσαγμα. Οι αριθμοί αυτοί παραμένουν σταθεροί; 3. Κάνοντας μια τομή σε μια από τις ψευδοκαρδιές, παίρνουμε μικρή ποσότητα από το αίμα, κάνουμε ένα παρασκεύασμα το οποίο το παρατηρούμε με τη βοήθεια μικροσκοπίου, συγκρίνουμε τον αριθμό των κυττάρων που υπάρχουν στο παρασκεύασμα του αίματος με αυτά που υπάρχουν στο κοιλωματικό υγρό. Το κόκκινο χρώμα του αίματος οφείλεται σε αιμοσφαίρια ή στο πλάσμα; Βιβλιογραφία Λαζαρίδου- Δημητριάδου Μ. Γενική Ζωολογία. Εκδόσεις Γιαχούδη-Γιαπούλη. Θεσσαλονίκη. Σελ Χιντήρογλου, Χ., Βουλτσιάδου Κούκουρα, Ε Δακτυλιοσκώληκες. Στο Ζωολογία Ι Εργαστηριακές ασκήσεις. Α. Π.Θ. Υπηρεσία Δημοσιευμάτων. Σελ Miller, S. and J. Harley Zoology. Wm, C. Brown Publishers. 752 pp. Ruppert E. and R. Barnes Invertebrate Zoology. Saunders College Publishing pp. Barnet, J. & C. M. Yonge Collins pocket guide to the Seashore. Collins, London. pp272 Campbell, A.C The Hamlyn guide to: The Seashore and Shallow Seas of Britain and Europe. Hamlyn, London. ΑΚΟΙΛΩΜΑΤΙΚΑ ΖΩΑ ΦΥΛΟ: ΠΛΑΤΥΕΛΜΙΝΘΕΣ (PLATYHELMINTHES) Βασίλειο: Ζώα (Animalia) Διαίρεση: Αμφιπλευροσυμμετρικά (Bilateria) Τμήμα : Ακοιλωματικά (Acoelomata) Τα ακοιλωματικά ζώα διακρίνονται σε δυο φύλα: τους Πλατυέλμινθες (Platyhelminthes) και τους Νεμερτίνους (Nemertea). Αυτά τα φύλα είναι φυλογενετικά σημαντικά καθώς εμφανίζεται για πρώτη φορά η αμφίπλευρη συμμετρία, σε αντίθεση με τα προηγούμενα φύλα τα οποία παρουσίαζαν ακτινωτή συμμετρία. Στα ακοιλωματικά ζώα εμφανίζονται τρία σημαντικά χαρακτηριστικά: 1. αμφίπλευρη συμμετρία, 2. μεσόδερμα το οποίο αποτελεί τη βάση για τη στήριξη μυών και οργάνων

68 68 3. νευρικό σύστημα με εγκέφαλο και νευρική χορδή. Τα ζώα αυτά δεν έχουν σωματική κοιλότητα, από αυτό το χαρακτηριστικό προκύπτει και το όνομα ακοιλωματικά, ενώ διακρίνεται το μεσόδερμα το οποίο καλύπτει το χώρο μεταξύ της επιδερμίδας και του πεπτικού σωλήνα, Φύλο: Πλατυέλμινθες (Platyhelmintes) Στο φύλο των πλατυέλμινθων (platys + helminths) περιλαμβάνονται περισσότερα από είδη. Αυτοί οι οργανισμοί παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλότητα σχετικά με το μέγεθός τους. Το μήκος του ώριμου α- τόμου κυμαίνεται από 1mm ή και λιγότερο μέχρι και αρκετά μέτρα. Το μεσόδερμά τους δεν παρουσιάζει κοιλότητες (για το λόγο αυτό ονομάζονται ακοιλωματικοί), εμφανίζει όμως μια ακανόνιστη υφή με τη μορφή χαλαρού συνδετικού ιστού ο οποίος ονομάζεται παρέγχυμα. Το παρέγχυμα παρεμβάλλεται μεταξύ ιστών, οργάνων και του σωματικού τοιχώματος. Περιλαμβάνει παρεγχυματικά κύτταρα τα οποία προέρχονται από το σωματικό τοίχωμα, τα τοιχώματα του πεπτικού σωλήνα, από αδενικά κύτταρα καθώς και ινίδια εξωκυτταρικής προέλευσης. Το παρέγχυμα είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένο στους μεγαλυτέρου μεγέθους οργανισμούς, ενώ στους μικρού μεγέθους πλατυέλμινθες αποτελείται από μικρής ποσότητας εξωκυτταρικό υλικό. Σε ορισμένα είδη κυρίως των εσωτερικών υδάτων το εξωκυτταρικό υλικό είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένο σχηματίζοντας μια μορφή ψευδοκοιλώματος. Ανάλογα με τα διάφορα είδη το παρέγχυμα μπορεί να εξυπηρετεί την στήριξη του σώματος (σαν υποτυπώδης υδροστατικός σκελετός), την αποθήκευση θρεπτικών συστατικών, την κίνηση, την αναγέννηση (σαν απόθεμα κυττάρων για αναγέννηση), την μεταφορά θρεπτικών συστατικών. Λειτουργεί σαν δομικό συστατικό για τις αλληλοσυσχετίσεις μεταξύ οργάνων, σαν ιστός για την οργανογένεση, σαν ιστός για την αποθήκευση οξυγόνου, πιθανώς όμως να εξυπηρετεί και κάποιες άλλες λειτουργίες οι οποίες δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί. Σε μερικά είδη κυρίως πλανάριας έχει βρεθεί ότι υπάρχουν παρεγχυματικά χρωματοφόρα κύτταρα τα ο- ποία επηρεάζουν τον χρωματισμό του ζώου. Όταν η χρωστική συσσωρεύ-

69 69 εται γύρω από τον πυρήνα των κυττάρων τότε ο οργανισμός λαμβάνει ανοικτόχρωμη εμφάνιση, ενώ όταν εκτείνεται στη περιφέρεια του κυττάρου τότε γίνεται περισσότερο σκουρόχρωμο. Σε ένα τουλάχιστον είδος το Paratomella rubra τα παρεγχυματικά κύτταρα περιέχουν αιμογλοβίνη, εξ αιτίας αυτής το σώμα του ζώου λαμβάνει κόκκινο χρώμα. Αυτά τα κύτταρα πιθανώς λειτουργούν ως "αποθήκες" οξυγόνου τις οποίες το ζώο α- ξιοποιεί όταν μετακινείται σε περιβάλλοντα με χαμηλή συγκέντρωση ο- ξυγόνου. Στους πλατυέμινθες εμφανίζεται για πρώτη φορά πρόσθια οπίσθια διαφοροποίηση, δηλαδή διακρίνεται κεφαλή με αισθητήρια όργανα, με συγκέντρωση γαγγλίων (εγκεφαλικά γάγγλια). Το φύλο των Πλατυέλμινθων διακρίνεται σε τέσσερις κλάσεις: 1. Στροβιλιστικοί (Turbellaria) περιλαμβάνει οργανισμούς που ζουν ελεύθεροι. 2. Μονογενή (Monogenea) 3. Τρηματώδεις (Trematoda) 4. Κεστώδεις (Cestoidea). Οι τρεις τελευταίες κλάσεις περιλαμβάνουν οργανισμούς οι οποίοι ζουν κυρίως παρασιτικά. Γενικά χαρακτηριστικά του Φύλου 1. Συνήθως νωτοκοιλιακά πλατυσμένοι σκώληκες (πλατυ-έλμινθες) 2. Τριπλοβλαστικοί. Μεταξύ του εξωδέρματος και του ενδοδέρματος παρεμβάλεται το μεσόδερμα, αυτό είναι συνεκτικός ιστός στον οποίο βρίσκονται διάσπαρτα κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά είναι διαφορετικής προέλευσης από αυτά του εξωδέρματος και του ενδοδέρματος, είναι αντίστοιχο του κολεγχύματος των σπόγγων και της μεσογλοίας των κοιλεντερωτών. 3. Ακοιλωματικοί 4. Παρουσιάζουν αμφίπλευρη συμμετρία. Η αμφίπλευρη συμμετρία εμφανίζεται για πρώτη φορά στα μέλη αυτού του φύλου. 5. Εμφανίζουν πρόσθια- οπίσθια διαφοροποίηση 6. Σκώληκες χωρίς μεταμέρεια.

70 70 7. Μη ανεπτυγμένος πεπτικός σωλήνας, συνήθως τυφλός χωρίς έδρα, απουσιάζει στους Κεστώδεις. 8. Νευρικό σύστημα καλά ανεπτυγμένο, παρουσιάζει εγκεφαλικά γάγγλια και συνήθως επιμήκεις νευρικές χορδές. 9. Έχουν πρωτονεφρίδια για απέκκριση και οσμωρύθμιση. 10. Είναι ερμαφρόδιτοι με πλήρως ανεπτυγμένο αναπαραγωγικό σύστημα. Στο Φύλο των Νεμερτίνων ανήκουν οργανισμοί οι οποίοι είναι κυρίως θαλάσσιοι με επίμηκες σώμα, οι περισσότεροι ζουν χωμένοι στο υπόστρωμα. Α) Στροβιλιστικοί (Turbellaria) Ζουν στα εσωτερικά νερά ή σε υγρά εδάφη στη ξηρά. Τα περισσότερα είδη ζουν ελεύθερα, αλλά υπάρχουν και ορισμένα τα οποία παρασιτούν (ενδο- ή έξω-). Είναι ερμαφρόδιτα, εκτός από ορισμένα γένη των Tricladida και Acoela. Εικόνα 1. Dugestia tigrina. Διακρίνονται η τριγωνική κεφαλή οι οφθαλμικές κηλίδες, ο φάρυγγας και ο εντερικός σωλήνας. Κλάση Στροβιλιστικοί (Turbellaria)

71 71 Ph: Platyhelminthes, Cl. : Turbellaria, Ord.: Tricladida, Fam.: Dugesiidae, Gen.: Dugestia, Sp.: Dugestia tigrina. Εικόνα 2. Σκίτσο πλανάριας, διακρίνονται η ραχιαία, η κοιλιακή επιφάνεια, ο φάρυγγας και η τριγωνική κεφαλή Ο περισσότερο γνωστός αντιπρόσωπος αυτής της κλάσης είναι η πλανάρια (Dugestia tigrina). Συναντάται σε λίμνες, ρυάκια όπου βρίσκονται κάτω από πέτρες ή άλλα αντικείμενα. Είναι οργανισμός που παρουσιάζει αρνητικό φωτοτακτισμό (αποφεύγουν το φως). Η πλανάρια φτάνει σε μήκος μέχρι και 2 cm, συνήθως όμως δεν ξεπερνά το 1.5 cm. Στη μια άκρη του σώματός της διακρίνεται η πλατιά τριγωνική κεφαλή η οποία στη ραχιαία πλευρά της φέρει δυο οφθαλμικές κηλίδες. Τα κύτταρα της επιδερμίδας έχουν χρωστικές και μεταξύ τους υπάρχουν μονοκύτταροι βλεννογόνοι αδένες. Στην κοιλιακή της πλευρά φέρει βλεφαρίδες οι οποίες τη βοηθούν στη μετακίνηση. Στη κίνηση του ζώου συμμετέχουν και έ- νας αριθμός κυκλικών, επιμήκων και διαγώνιων μυών που με τη συντονισμένη δράση τους βοηθούν κυρίως στις αλλαγές κατεύθυνσης. Μορφολογία Στο εμπρόσθιο μέρος του σώματος διακρίνεται η τριγωνική κεφαλή. Στα άκρα της κεφαλής βρίσκονται δυο χημειοευαίσθητα αισθητήρια σημεία, ενώ στο πάνω μέρος διακρίνονται δυο οφθαλμικές κηλίδες. Στο μέσο περίπου του σώματος βρίσκεται ο φάρυγγας, είναι μυώδης, εκτατός και στο άκρο του βρίσκεται το στόμα. Κατά την τροφοληψία το μήκος του φάρυγγα αυξάνεται και με το στόμα λαμβάνεται η τροφή. Το οπίσθιο άκρο του φάρυγγα καταλήγει στο έντερο, το οποίο χωρίζεται σε κλάδους.

72 72 Στη περιφέρεια του σώματος διακρίνονται πολυάριθμα πρωτονεφρίδια, αυτά βρίσκονται στο παρέγχυμα με διακλαδιζόμενους και τυφλούς κλάδους, συνήθως εκβάλλουν στα πλευρά του σώματος με απεκκριτικούς αγωγούς. Εικόνα 3. Σκίτσο στο οποίο παρουσιάζονται τα όργανα της πλανάρια Σε μια κάθετη τομή στο σώμα της πλανάρια διακρίνονται ο φάρυγγας ή το έντερο ανάλογα με το σημείο στο οποίο έχει γίνει η τομή. Στο εμπρόσθιο ή στο οπίσθιο μέρος του σώματος διακρίνονται ένας ή περισσότεροι δακτύλιοι οι οποίοι είναι διακλαδώσεις ή απολήξεις του εντέρου (Εικ. 4). Παρατηρώντας ένα ζωντανό άτομο Τοποθετούμε με προσοχή ένα ζωντανό άτομο σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα, (χωρίς όμως να το καλύψουμε με καλυπτρίδα). Με τη βοήθεια μικροσκοπίου μπορούμε να διακρίνουμε τον τρόπο με τον οποίο μετακινείται κατά μήκος της πλάκας. Ουσιαστικά η κίνηση γίνεται με τη συντονισμένη δράση βλεφαρίδων που υπάρχουν στη κοιλιακή πλευρά του οργανισμού. Ωστόσο, σημαντικό ρόλο έχει και το μυϊκό σύστημα, ι- διαίτερα στις αλλαγές κατεύθυνσης. Με διάφορους χειρισμούς, με τη βο-

73 73 ήθεια λαβίδας και βελόνας ανατομίας, μπορούμε να παρατηρήσουμε τον τρόπο με τον οποίο αλλάζει διεύθυνση. Πιέζοντας ελαφρά το ζώο μπορούμε να διαπιστώσουμε τη δυνατότητά του να προσκολλάται. Παρατηρώντας τον οργανισμό με ισχυρό διερχόμενο φως μπορούμε να διακρίνουμε το πεπτικό του σύστημα, ι- διαίτερα αν έχει τραφεί πρόσφατα. Τοποθετώντας μια καλυπτρίδα μπορούμε να καταφέρουμε να ακινητοποιηθεί ο οργανισμός. Κάτω από την πίεση της καλυπτρίδας ο οργανισμός ακινητοποιείται και φαίνεται λεπτότερος, επιτρέποντας να παρατηρηθούν με μεγαλύτερη ευκολία τα ε- σωτερικά όργανα, ιδιαίτερα αν αφαιρέσουμε μια ποσότητα νερού, με τη βοήθεια απορροφητικού χαρτιού, προσέχοντας όμως να μην στεγνώσει το παρασκεύασμα. Εικόνα 4. Εγκάρσια τομή στο σώμα πλανάρια Επιλέγοντας μεγέθυνση (100Χ) και παρατηρώντας στη περιοχή της κεφαλής, είναι δυνατόν να διακρίνουμε τις παλλόμενες βλεφαρίδες, ιδιαίτερα αν μειώσουμε το φωτισμό. Οι βλεφαρίδες βρίσκονται στη κοιλιακή περιοχή του ζώου και είναι ιδιαίτερα δύσκολο να τις διακρίνει κάποιος. Οι βλεφαρίδες που βρίσκονται στη περιοχή της κεφαλής σχετίζονται με χημειοϋποδοχείς και η κίνησή τους μπορεί να γίνει εμφανής. Το όνομα της κλάσης στροβιλιστικοί προέρχεται από το στροβιλισμό και τη κίνηση του νερού γύρω από τον οργανισμό που προκαλείται από τη κίνηση των βλεφαρίδων της περιοχής της κεφαλής. Αυξάνοντας το φωτισμό μπορούμε να μελετήσουμε τα εσωτερικά όργανα της πλανάριας. Επιλέγοντας μικρότερη μεγέθυνση (40Χ) μπο-

74 74 ρούμε να διακρίνουμε τον πεπτικό σωλήνα, ιδιαίτερα αν το ζώο έχει τραφεί πρόσφατα. Ο φάρυγγας βρίσκεται στο μέσο περίπου του σώματος είναι ευδιάκριτος, επιμήκης και σχετικά ανοικτόχρωμος. Μελετήστε τη κίνηση της πλανάρια με τη βοήθεια μικροσκοπίου, προσπαθήστε να διακρίνετε τις κινούμενες βλεφαρίδες. Τοποθετήστε τη πλανάρια σε ένα δισκίο Petri βάλτε λίγο νερό. Μόλις αρχίσει αν κινείτε τοποθετήστε μπροστά της τη βελόνα ανατομίας και παρατηρείστε τις αντιδράσεις του ζώου μόλις συναντήσει εμπόδιο. Τοποθετούμε ένα ή περισσότερα άτομα πλανάρια σε ένα δίσκο petri, στη συνέχεια βάζουμε ένα μικρό κομμάτι από τη λέκιθο ενός καλά βρασμένου αβγού, ή ένα κομμάτι συκωτιού, (η λέκιθος είναι προτιμότερη λόγω του χρώματός της). Τοποθετούμε το δίσκο Petri πάνω από τη πλάκα του στερεοσκοπίου προσεκτικά. Είναι πιθανόν να καταφέρουμε να παρατηρήσουμε την πλανάρια να εκτίνει το φάρυγγά της να εγκολπώνει μικρά σωματίδια τροφής καθώς και την κίνησή τους κατά μήκος του φάρυγγα. Η λέκιθος είναι μια ιδιαίτερα καλή τροφή για τη μελέτη της τροφοληψίας, λόγω του έντονου κίτρινου χρώματός της. πλανάρια Παρατηρείστε τη διαδικασία τροφοληψίας της Αναπαραγωγή Οι στροβιλιστικοί αναπαράγονται αγενώς και εγγενώς. Τα άτομα είναι ερμαφρόδιτα και η εγγενής αναπαραγωγή γίνεται με ετερογονιμοποίηση. Η εγγενής αναπαραγωγή εναλλάσσεται με την αγενή. Η αγενής αναπαραγωγή γίνεται, με εγκάρσια διαίρεση, το είδος αυτό της αναπαραγωγής σχετίζεται με την αυξημένη αναγεννητική ικανότητα που παρουσιάζουν οι στροβιλλιστικοί.

75 75 Μια κάθετη τομή μετά τον φάρυγγα διαιρεί τον οργανισμό σε δυο τμήματα ένα εμπρόσθιο το οποίο φέρει τη κεφαλή, το στόμα και τον φάρυγγα και ένα ατελές ακέφαλο το οποίο στη συνέχεια αναπληρώνει τα τμήματα που λείπουν. Μετά την τομή το ε- μπρόσθιο τμήμα συμπεριφέρεται κανονικά, το εναπομείναν όμως παραμένει ακίνητο μέχρι Εικόνα 5. Αναγέννηση της πλανάρια την πλήρη ανάπλασή του. Συλλογή ατόμων Είναι σχετικά εύκολο να συλλέξουμε άτομα πλανάριας. Επιλέγουμε ένα ρυάκι με σχετικά ήπια ροή νερού, ή την βραχώδη ακτή μιας λίμνης. Ανακινούμε τη βλάστηση, ξεριζώνουμε λίγα φυτά μπροστά από μια απόχη με μικρό μάτι διχτυού, ή μπροστά από ένα δοχείο. Παίρνουμε προσεκτικά πέτρες και παρατηρούμε προσεκτικά την κάτω επιφάνειά τους, αν στην περιοχή υπάρχουν άτομα πλανάριας είναι πολύ πιθανό να τα βρούμε. Μια τεχνική η οποία αποδίδει είναι η παρακάτω: Επιλέγουμε ένα ρυάκι, τοποθετούμε κοντά στην ακτή ένα χρησιμοποιημένο μεταλλικό δοχείο με υπολείμματα ζωοτροφών. Τοποθετούμε το δοχείο μέσα σε μια πλαστική σακούλα και φροντίζουμε να το ασφαλίζουμε με κάποια πέτρα ώστε να μην παρασυρθεί από το νερό. Αφήνουμε

76 76 την «παγίδα» όλη τη νύχτα. Είναι πιθανόν το πρωί να βρούμε πλανάριες γύρω ή μέσα στη σακούλα. Εργασίες 1. Συλλογή ατόμων πλανάρια, διατήρηση σε ενυδρείο, παρακολούθηση της συμπεριφοράς του ζώου. Μελέτη της τροφοληψίας. 2. Επιλέγουμε ορισμένα άτομα σχετικά μεγάλου μεγέθους. Με ένα νυστέρι ανατομίας τα κόβουμε κάθετα σε διάφορα σημεία του σώματός τους, κυρίως κάθετα στον επιμήκη άξονα του σώματος. Σε ορισμένα άτομα κάνουμε τομή κατά μήκος του επιμήκη άξονα του σώματος. Μελετάμε την αναγεννητική ικανότητας του ζώου. 3. Μελέτη της ικανότητας απομνημόνευσης του ζώου, σε σχέση με την επίδραση πάνω του χαμηλής ισχύος ηλεκτρικού ρεύματος ή την επίδραση φωτός. 4. Μελέτη της αναγεννητικής ικανότητας του ζώου σε σχέση με την θερμοκρασία του περιβάλλοντος.

77 77 Φύλο : Πλατυέλμινθες Κλάση Τρηματώδεις. Οι τρηματώδεις είναι ακοιλωματικοί, με αμφίπλευρη συμμετρία παρασιτικοί σκώληκες. Ένας τυφλός πεπτικός σωλήνας με στόμα και φάρυγγα διακρίνεται, αλλά απουσιάζει έδρα. Ο πεπτικός σωλήνας έχει σχήμα Υ. Αρχίζει από έναν μυζητήρα που συνήθως βρίσκεται στην άκρη του σώματος και περιβάλλει το στόμα. Ακολουθεί βραχύς φάρυγγας, κατόπιν ο οισοφάγος που οδηγεί σε δίκλαδο τυφλό έντερο. Δεν υπάρχουν αναπνευστικό και κυκλοφορικό σύστημα. Η οσμωρύθμιση και η απέκκριση επιτυγχάνονται με τη βοήθεια των πρωτονεφριδίων. Το αναπαραγωγικό σύστημα μοιάζει με αυτό των στροβιλιστικών, όλα σχεδόν τα άτομα είναι ερμαφρόδιτα. Οι περισσότεροι τρηματώδεις ανήκουν στην υπόκλαση των Διγενών. Τα άτομα αυτής της ταξινομικής ομάδας χρειάζονται δυο τουλάχιστον ξενιστές για να ολοκληρώσουν το βιολογικό τους κύκλο. Clonorchis (=Opisthorchis) sinensis Ph.: Platyhelminthes, Cl.: Trematoda, scl.: Digenea, Ord.: Opisthorchiida, sord.:opisthorchiata, Sfam.: Opisthorchoidea, Fam.: Opisthorchidae. Το είδος Clonorchis (=Opisthorchis) sinensis είναι ένα ιδιαίτερα διαδεδομένο παράσιτο των κατοίκων της Άπω Ανατολής, όπου περισσότεροι από 50 εκατομμύρια άνθρωποι έχουν προσβληθεί. Τα ώριμα άτομα ζουν στις χοληφόρους οδούς του συκωτιού τρεφόμενα με επιθηλιακούς ιστούς και αίμα. Εικόνα 6. Clonorchis sinensis

78 78 Τα αβγά αφήνονται στον χοληφόρο αγωγό, μέσω αυτού καταλήγουν στο έντερο και απομακρύνονται με τα περιττώματα. Κατόπιν οι σποροκύστες, οι ρέδιες και τα κερκάρια εμφανίζονται στο νερό. Αν τα κερκάρια προσκολληθούν σε ένα ψάρι (δεύτερος ενδιάμεσος ξενιστής) εισέρχονται στην επιδερμίδα του, και εγκυστώνονται. Τα μετακερκάρια αναπτύσσονται σε ώριμα άτομα στο σώμα του ανθρώπου ο οποίος θα καταναλώσει ωμό ή ελαφρά μαγειρεμένο ψάρι. Στην Άπω Ανατολή, αλλά και στο Δυτικό Κόσμο πλέον συνηθίζουν να καταναλώνουν ωμά η ελαφρά μαγειρεμένα ψάρια. Ο σκώληκας Fascioloa hepatica παρασιτεί κυρίως στο συκώτι των προβάτων, των βοοειδών, άλλων θηλαστικών αλλά σπάνια και στον άνθρωπο οι οποίοι είναι και οι τελικοί ξενιστές. Προκαλεί την ηπατική διαστομίαση (κοιν. χλαπάτσα). Τα ώριμα ζουν στις χοληφόρους οδούς του συκωτιού. Τα αβγά καταλήγουν στο έντερο από όπου και απελευθερώνονται. Όταν τα αβγά καταλήξουν στο νερό εκκολάπτονται και τα μειρακίδια προσλαμβάνονται από το κατάλληλο είδος Εικόνα 7. Fasciola hepatica υδρόβιου γαστερόποδο. Αν τα μειρακίδια συναντήσουν το κατάλληλο είδος γαστερόποδου εισέρχονται στους μαλακούς ιστούς του, αναπτύσσονται σε σποροκύστεις, ρεδίες και κερκάρια. Στη συνέχεια τα κερκάρια εγκαταλείπουν το σώμα του γαστερόποδου και εγκυστώνονται στην υδρόβια βλάστηση.

79 79 Εικόνα 8. Πρόσθιο τμήμα του κεστώδους Fasciola hepatica Τα θηλαστικά προσβάλλονται όταν καταναλώσουν τους φυτικούς οργανισμούς. Ο άνθρωπος μπορεί να προσβληθεί καταναλώνοντας υδρόβιους φυτικούς οργανισμούς (π.χ. νεροκάρδαμο). Η λοίμωξη από αυτό το παράσιτο προκαλεί βαρύτατες βλάβες του συνδετικού ιστού, κυρίως του συκωτιού, ελάττωση της αιμοσφαιρίνης και των λεμφοκυττάρων. Κλάση: Κεστώδεις (Cestoidea) Οι κεστώδεις είναι επιμήκεις σχετικά πλατυσμένοι πλατυέλμινθες, των οποίων το μήκος μπορεί να φτάνει μέχρι και τα 15 μέτρα. Έχουν περιγραφεί περίπου 3500 είδη κεστωδών και όλα είναι ενδοπαράσιτα συνήθως του πεπτικού συστήματος των σπονδυλωτών, είναι γνωστοί με το ό- νομα ταινίες. Το χρώμα τους είναι λευκό με αποχρώσεις του κίτρινου ή του γκρι. Οι κεστώδεις παρουσιάζουν δυο χαρακτηριστικές προσαρμογές στο παρασιτικό τρόπο διαβίωσης. Α) Δεν έχουν στόμα και πεπτικό σωλήνα σε όλα τα στάδια του βιολογικού τους κύκλου. Απορροφούν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά μέσω του σωματικού τους τοιχώματος.

80 80 Β) Το σώμα των περισσότερων ώριμων κεστωδών αποτελείται από ένα μεγάλο αριθμό επαναλαμβανόμενων μονάδων (ψευδομεταμερή) οι οποίες ονομάζονται προγλωττίδες. Όπως και τα περισσότερα ενδοπαράσιτα έτσι και οι κεστώδεις ζουν σε ένα εχθρικό μεν, αλλά ιδιαίτερα σταθερό περιβάλλον. Ο πεπτικός σωλήνας των σπονδυλωτών σαν περιβάλλον για έναν άλλον οργανισμό παρουσιάζει πολύ λίγες μεταβολές γεγονός που απαιτεί πολύ λίγες ανατομικές ή λειτουργικές προσαρμογές από το σώμα ενός κεστώδους. Οι προσαρμοστικοί χαρακτήρες του παράσιτου καθορίζονται από τους λειτουργικούς μηχανισμούς του ξενιστή. Συνήθως το σώμα τους αποτελείται από τμήματα, όπως τη σκωληκοκεφαλή ή σκωλήκιο, τον αυχένα και τις προγλωττίδες, το σύνολο των οποίων αποτελεί τη στροβίλη. Παρουσιάζουν αμφίπλευρη συμμετρία, είναι τριπλοβλαστικά και ακοιλωματικά. Ο πεπτικός σωλήνας, αν υπάρχει έχει ένα απλό άνοιγμα. Υ- πάρχει «εγκέφαλος» και μια συγκέντρωση αισθητηρίων οργάνων στη περιοχή της σκωληκοκεφαλής. Οι κεστώδεις είναι ενδοπαράσιτα, με εξαίρεση λίγα είδη, οι ώριμες μορφές τους συναντώνται στο πεπτικό σύστημα των σπονδυλωτών. Ο κύκλος ζωής τους ωστόσο περιλαμβάνει ένα ενδιάμεσο ξενιστή στον οποίο συναντώνται οι ανώριμες μορφές. Οι ενδιάμεσοι ξενιστές μπορεί να είναι σπονδυλωτά ή ασπόνδυλα. Ο ενδιάμεσος ξενιστής συνήθως είναι η λεία του τελικού ξενιστή.

81 81 Το σώμα ενός κεστώδους αποτελείται από την κεφαλή (σκωληκοκεφαλή) με την οποία προσκολλάται στον ξενιστή και το κυρίως σώμα (strobila) το οποίο διαιρείται σε πολυάριθμα επαναλαμβανόμενα μικρά τμήματα που ονομάζονται προγλωττίδες. Τα περισσότερα συστήματα απουσιάζουν από το σώμα ενός κεστώδους με εξαίρεση το αναπαραγωγικό το οποίο είναι καλά ανεπτυγμένο και ένα υποτυπώδες νευρικό και απεκκριτικό. Δεν υπάρχει πεπτικός σωλήνας, ο μεταβολισμός είναι αναερόβιος. Ο σκώληκας για τις ενεργειακές του ανάγκες εκμεταλλεύεται μικρά μόρια οργανικών ενώσεων τα οποία απορροφά από τον πεπτικό σωλήνα του ξενιστή μέσω της επιφάνειας του σώματός του. Το συγκυτιακό επιθήλιο φέρει μικρολάχνες που εξυπηρετούν την απορρόφηση. Η απέκκριση και η ωσμορύθμιση γίνονται με πρωτονεφρίδια τα οποία συγκεντρώνουν τα απεκκρίματα σε ένα απεκκριτικό αγωγό που εκβάλλει στο πρόσθιο μέρος του σώματος. Εικόνα 9. Σκωληκοκεφαλή του τρηματώδους. Διακρίνονται μυζητήρες, άγκιστρα, προγλωτίδες Taenia pisiformis Ph.: Platyhelminthes, Cl.: Cestoidea, scl. : Eucestoda, O.: Cyclophyllidea, F.: Taeniidae. Μορφολογία Το σώμα του σκώληκα αποτελείται από τη σκωληκοκεφαλή και το σώμα το οποίο είναι μια σειρά επαναλαμβανόμενων τμημάτων, των προγλωττίδων. Παρατηρώντας τη σκωληκοκεφαλή με τη βοήθεια μικροσκοπίου διακρίνονται τα άγκιστρα με τα οποία προσκολλάται στον ξενιστή,

82 82 ο πρόσθιος μυζητήρας και στη συνέχεια οι ραχιαίοι και οι κοιλιακοί μυζητήρες. Δυο ζεύγη απεκκριτικών αγωγών διακρίνονται στη περιοχή της κεφαλής. Εικόνα 10. Taenia pisiformis. Διακρίνονται η σκωληκοκεφαλή οι μυζητήρες και οι προγλωττίδες. Το εμπρόσθιο μέρος του σώματος περιλαμβάνει μια σειρά ανώριμων προγλωττίδων, σε αυτές δεν διακρίνονται όργανα και είναι λεπτότερες από τις υπόλοιπες που ακολουθούν. Μεταξύ των ανώριμων προγλωττίδων και της σκωληκοκεφαλής μεσολαβεί ο αυχένας. Από την περιοχή του αυχένα παράγονται διαρκώς νέες ανώριμες προγλωττίδες. Το σώμα τους είναι μακρύ σκωληκοειδές σε πολλές περιπτώσεις φτάνει σε πολλά μέτρα μήκος (υπάρχουν ανφορές ότι το είδος Taeniarhynchus saginatus, παράσιτο του ανθρώπου, φτάνει σε μήκος μέχρι και 20 μέτρα). Το σώμα είναι νωτοκοιλιακά πλατυσμένο και αποτελείται από πολυάριθμες προγλωττίδες. Στο εμπρόσθιο μέρος Εικόνα 10. Σκίτσο μιας προγλωττίδας του σώματος διακρίνονται α- νώριμες προγλωττίδες, στο μέσο γεννητικά ώριμες, ενώ προς το τέλος διακρίνονται αβγοφόρες έτοιμες να απελευθερωθούν και να προσβάλλουν έναν νέο ξενιστή. Το μέγεθος των προγλωττίδων αυξάνεται από το εμπρόσθιο προς το οπίσθιο μέρος του σώματος.

83 83 Κάθε προγλωττίδα περιλαμβάνει ένα πλήρες αναπαραγωγικό σύστημα, καθώς και ένα υποτυπώδες απεκκριτικό και νευρικό. Δεν υπάρχει πεπτικό σύστημα. Το αναπαραγωγικό σύστημα των νεαρών πρόσθιων προγλωττίδων δεν έχει σχηματιστεί, στη πορεία προς το πίσω μέρος του σώματος διαρκώς ωριμάζει. Οι περισσότεροι σκώληκες είναι πρωτανδρικοί με το αρσενικό αναπαραγωγικό σύστημα να ωριμάζει πρώτο.

84 84 ΦΥΛΟ Mαλάκια (MOLLUSCA) Γενικά Το φύλο των Μαλακίων είναι από τα μεγαλύτερα του ζωικού βασιλείου (περίπου είδη), επίσης παρουσιάζει ευρεία εξάπλωση. Διαιρείται σε επτά κλάσεις, τα Aplacophora, τα Polyplacophora,τα Monoplacophora, τα Gasteropoda (χερσαία και υδρόβια σαλιγκάρια κ.λ.π) τα Pelecypoda (στρείδια,μύδια κ.λ.π) τα Scaphopoda και τα Cephalopoda (σουπιές, καλαμάρια, χταπόδια). Τα περισσότερα είναι ζώα θαλάσσια και ζουν κοντά στις ακτές σε μικρά ή μεγάλα βάθη. Αρκετά από αυτά (όπως τα Γαστερόποδα) ζουν σε γλυκά νερά ή ακόμη και στην ξηρά. Μερικά κολυμπούν ελεύθερα, άλλα έρπουν, άλλα ζουν προσκολλημένα σε στερεά υποστρώματα και άλλα ζουν μέσα στην άμμο. Το όνομά τους υποδηλώνει ένα ι- διαίτερο χαρακτηριστικό το οποίο είναι το μαλακό σώμα παρ όλο που τα περισσότερα καλύπτονται από σκληρό κέλυφος. Κύρια χαρακτηριστικά 1. Το σώμα τους παρουσιάζει αμφίπλευρη συμμετρία ή ασυμμετρία (σε κάποια όπως τα Γαστερόποδα). Το σώμα τους δεν παρουσιάζει μεταμέρεια και συνήθως η κεφαλή είναι σαφώς ορισμένη. 2. Το γαστρικό σωματικό τοίχωμα, διαφοροποιμένο ως μυώδες πόδι, κυρίως χρησιμεύει για την μετακίνηση του ζώου. 3. Το θωρακικό σωματικό τοίχωμα σχηματίζει τον μανδύα, ο οποίος περικλείει την σπλαγχνική κοιλότητα (σπλαγχνικό σάκο) και ο οποίος επίσης τροποποιείται σε βράγχια ή πνεύμονα. Επίσης εκκρίνει το κέλυφος (σε όσα είδη το διαθέτουν). 4. Το επιφανειακό επιθήλιο περιλαμβάνει αδένες και νευρικές απολήξεις. 5. Το κοίλωμα συνήθως περιορίζεται στον χώρο γύρω από την καρδιά.

85 85 6. Διαθέτουν σύνθετο και καλά αναπτυγμένο πεπτικό σύστημα. Η στοματική κοιλότητα είναι εφοδιασμένη με γνάθους και ξύστρο (radula), όργανο που φέρει στην επιφάνειά του μικρούς χιτινώδεις οδόντες. Ακολουθεί ο οισοφάγος, ο στόμαχος και το έντερο που καταλήγει στην έδρα. Η πέψη είναι κυρίως εξωκυτταρική αλλά παρατηρείται και ενδοκυτταρική (σε πεπτικούς αδένες). Τα μαλάκια είναι φυτοφάγα, σαρκοφάγα αρπακτικά ή παράσιτα. 7. Διαθέτουν ανοιχτό κυκλοφορικό σύστημα (εκτός των κεφαλόποδων) με καρδιά, αγγεία και αναπνευστικές χρωστικές στο αίμα τους. Η καρδιά συνήθως αποτελείται από τρία μέρη (1 κοιλία και 1 ή 2 κόλπους). Από την κοιλία ξεκινά είτε μία πρόσθια αορτή είτε μια πρόσθια και μία οπίσθια. 8. Η ανταλλαγή των αερίων γίνεται δια μέσου βραγχίων, πνευμόνων, του μανδύα ή της σωματικής επιφάνειας. 9. Το απεκκριτικό σύστημα αποτελείται από ένα ή δύο νεφρίδια (μετανεφρίδια) τα οποία συνήθως αδειάζουν το περιεχόμενό τους στην σπλαγχνική κοιλότητα. 10. Το νευρικό σύστημα αποτελείται από 3 έως 5 ζεύγη γαγγλίων τα ο- ποία βρίσκονται στην κεφαλή, το πόδα και στα σπλάγχνα. Επίσης περιλαμβάνει τις νευρικές χορδές και τους εγκάρσιους συνδέσμους. Στα Γαστερόποδα και τα Κεφαλόποδα τα γάγγλια αθροίζονται σε ένα νευρικό δακτύλιο σχηματίζοντας έναν υποτυπώδη εγκέφαλο. 11. Είναι είδη γονοχωριστικά ή ερμαφρόδιτα. Η γονιμοποίηση είναι εσωτερική ή εξωτερική. Κυρίως είναι ωοτόκα αλλά υπάρχουν και μερικά ζωοτόκα Γαστερόποδα. 12. Στην κεφαλή υπάρχουν αισθητήρια όργανα που εξυπηρετούν την αφή, την όσφρηση, τη γεύση, την ισορροπία και την όραση. Στα κεφαλόποδα υπάρχουν καλά αναπτυγμένοι οφθαλμοί. Κλάση: CEPHALOPODA ή SIPHONOPHORA Γενικά

86 86 Τα κεφαλόποδα ανήκουν στο φύλο των Μαλακίων στο οποίο περιλαμβάνονται τα χταπόδια, οι σουπιές και τα καλαμάρια. Η κατανομή εκτείνεται από τους πόλους ως τον ισημερινό και από τα επιφανειακά στρώματα ως τα πολύ βαθιά (ως και 5000 m). Το μέγεθος των ενήλικων ατόμων κυμαίνεται από 2 cm ως και 18 m (τα γιγαντιαία καλαμάρια Architeuthis sp., το είδος Architeuthis deux φτάνει σε ολικό μήκος τα 18 m και βάρος τα 900 kg). Το μεγάλο σε σχέση με τα υπόλοιπα ασπόνδυλα μέγεθος των κεφαλόποδων οφείλεται στο καλά ανεπτυγμένο κυκλοφορικό και αναπνευστικό τους σύστημα τα οποία επιτρέπουν την μεγάλη πίεση και ροή των κυκλοφορικών υγρών καθώς και αποτελεσματική ανταλλαγή αερίων. Παράλληλα τω νερό ως μέσο επιτρέπει την διαβίωση οργανισμών μεγάλου μεγέθους που στερούνται σκελετικών στοιχείων. Γενικά χαρακτηριστικά Το σώμα των δεκάποδων κεφαλοπόδων παρουσιάζει αμφίπλευρη συμμετρία και έχει μάλλον ατρακτοειδές σχήμα. Διακρίνονται δυο χαρακτηριστικές περιοχές: η κεφαλή και το σώμα ή κοιλιακή περιοχή. Τα κεφαλόποδα στο σώμα τους φέρουν πολυάριθμα χρωματοφόρα κύτταρα με τη βοήθεια των οποίων μπορούν και προσαρμόζονται στο χρωματισμό του περιβάλλοντος. Τα δεκάποδα κεφαλόποδα (σουπιές, καλαμάρια) κινούνται με τη βοήθεια του πτερυγίου το οποίο βρίσκεται πλευρικά στο σώμα τους, καθώς και με τα πλοκάμια τους. Επιπλέον για γρήγορη κίνηση ω- θούν με μεγάλη πίεση νερό από το σίφωνα μέσω της σύσπασης των μυών του μανδύα, με αυτό τον τρόπο κινούνται προς τα πίσω. Οι βραχίονες χρησιμοποιούνται ως όργανα πλεύσης.

87 87 Εικόνα 1. Γενικά χαρακτηριστικά ενός κεφαλόποδου Τα Κεφαλόποδα είναι θαλάσσια αρπακτικά, βενθικά ή πελαγικά ζώα τα οποία ζουν είτε στα ρηχά νερά είτε στα μεγάλα βάθη. Το τους κέλυφος μπορεί να είναι εσωτερικό (όπως στα είδη Sepia, Loligo),ή εξωτερικό (Nautilus). To σώμα τους είναι μαλακό, με μεγάλο κεφάλι και ένα δακτύλιο (που προέρχεται από τον πόδα των μαλακίων) που φέρει τους βραχίονες (πλοκάμια). Παρουσιάζουν σύνθετους και καταφανείς οφθαλμούς. Ο σίφωνας προέρχεται επίσης από τον πόδα και χρησιμεύει για την έξοδο του νερού. Όλα τα Κεφαλόποδα εμφανίζουν μία συστηματική καρδιά η οποία αντλεί αίμα διαμέσου του σώματος και δύο βραγχιακές καρδιές που διοχετεύουν αίμα στα βράγχια. Η αναπνοή γίνεται δια μέσου ενός ζεύγους φυλλοειδών βραγχίων. Τα νευρικά γάγγλια είναι συγκεντρωμένα στη κεφαλή σχηματίζοντας ένα είδος εγκεφάλου. Θεωρούνται από τα πλέον γρήγορα και έξυπνα ζώα ενώ παρουσιάζουν εκπληκτικές ιδιότητες αποφυγής των θηρευτών τους (φυσικό camouflage, αποβολή μελάνης). Σουπιά ( Sepia officinalis) Εξωτερική μορφολογία

88 88 Παρατηρούμε τα εξωτερικά μορφολογικά χαρακτηριστικά. Η κεφαλή με τους βραχίονες ξεχωρίζει από τον κορμό με μια κυκλική αύλακα (δακτύλιος). Η κοιλιακή επιφάνεια είναι λευκή ενώ η νωτιαία είναι χρωματισμένη. Στην περιοχή της κεφαλής και νωτιαία διακρίνονται ένα ζεύγος μεγάλων οφθαλμών. Η σουπιά διαθέτει πολύ καλό σύστημα όρασης, με φακούς οφθαλμών αντίστοιχους αυτών του ανθρώπου, οι οποίοι όμως είναι προσαρμοσμένοι να εστιάζουν με διαφορετικό τρόπο. Για να εστιάσουν σε κοντινά αντικείμενα «σπρώχνουν» τους φακούς του οφθαλμού με την βοήθεια μυών, μπροστά. Αντίθετα για μακρινά αντικείμενα «σύρουν» τους φακούς προς το πίσω μέρος του οφθαλμού. Επιπλέον, με σειρά τριχιδίων κατά μήκος της κεφαλής και των βραχιόνων ανιχνεύουν δονήσεις χαμηλών συχνοτήτων. Έτσι μπορούν να «ακούσουν» και να εντοπίσουν τους θηρευτές τους ή τη λεία τους. Στην κεφαλή διακρίνονται τέσσερα ζεύγη μικρών και ισχυρών βραχιόνων που περιβάλλουν το στόμα. Υπάρχει επίσης ένα ζεύγος αρκετά μακριών βραχιόνων, οι συλληπτήριοι βραχίονες που στο άκρο τους φέρουν μυζητικές κοτύλες. Οι μυζητικές κοτύλες στους υπόλοιπους βραχίονες βρίσκονται στην εσωτερική τους επιφάνεια και το μέγεθός τους ελαττώνεται προς το άκρο του βραχίονα (Εικ. 2). Στην βάση του 4 ου δεξιού βραχίονα υπάρχει στα αρσενικά και ώριμα σεξουαλικά άτομα μια δερματική πτυχή, η εξωκοτύλη, που χρησιμοποιείται για την σύζευξη. Εντοπίστε και παρατηρείστε τους δυο διαφορετικούς τύπους βραχιόνων τη θέση των κοτυλών. Σχεδιάστε τη διάταξη των κοτυλών στους βραχίονες.

89 89 Εικόνα 2. Στη παραπάνω εικόνα φαίνονται οι διαφορές μεταξύ βραχιόνων και συλληπτήριων βραχιόνων. Οι βραχίονες (πάνω) έχουν μυζητήρες σε όλο τους το μήκος. Οι συλληπτήριοι βραχίονες είναι μακρύτεροι από τους κοινούς βραχίονες και έχουν μυζητήρες μόνο στα άκρα τους. Τα χταπόδια, τα καλαμάρια και οι σουπιές έχουν οκτώ βραχίονες, αλλά μόνο οι σουπιές και τα καλαμάρια έχουν συλληπτήριους βραχίονες. Παρατηρείστε την άνω και κάτω επιφάνεια του σώματος μιας σουπιάς και ενός καλαμαριού. Με τη βοήθεια της λαβίδας και του νυστεριού ή του ψαλιδιού αφαιρέστε ένα μικρό μέρος της επιδερμίδας. Τοποθετήστε την σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα βάλτε μια σταγόνα νερό καλύψτε την με μια καλυπτρίδα και παρατηρείστε την στο μικροσκόπιο. Μελετήστε τα χρωματοφόρα κύτταρα καταγράψτε το σχήμα τους και τις διαφορετικές χρωματικές αποχρώσεις. Σε μια λευκή σελίδα σχεδιάστε ορισμένα αντιπροσωπευτικά χρωματοφόρα κύτταρα. Ανατομία Ο κορμός της σουπιάς είναι ωοειδής, πλατυσμένος νωτοκοιλιακά και περιβάλλεται από περιφερικό πτερύγιο που σχηματίζεται από τον μανδύα, στο πίσω άκρο του σώματος παρουσιάζει μια εγκοπή. Παρατηρώντας την σουπιά από την κοιλιακή επιφάνεια, διακρίνουμε στο πρόσθιο τμήμα του σώματος τον κώνο ή σίφωνα απ όπου εξέρχεται το νερό και την μανδυακή σχισμή απ όπου εισέρχεται 3. Ανοίγοντας μια κατά 3 Τοποθετείστε ένα άτομο σε ένα δοχείο με τη κοιλιακή επιφάνεια προς τα πάνω και καλύψτε το με νερό. Με τον αντίχειρα και τα δυο πρώτα δάκτυλα, α- νασηκώστε το μανδυακό τοίχωμα. Για να το πετύχετε θα πρέπει ο αντίχειρας και ο μέσος να βρίσκονται στις δυο πλευρές του μανδύα, ανασηκώνοντας ελαφρώς, ενώ ο δείκτης να εφάπτεται του μανδύα εμπρός και μεταξύ των δυο δακτύλων. Ενώ παρατηρείτε τον κώνο, πιέστε ελαφρά τα πλευρά του μανδύα με τον αντίχειρα και τον παράμεσο. Με αυτή τη κίνηση διογκώνεται η μανδυακή κοιλότητα και νερό εισέρχεται μέσω της μανδυακής σχισμής. Αφήστε τα πλευρά και πιέστε με τον δείκτη στο μέσο της μανδυακής κοιλότητας. Με αυτή τη κίνηση μειώνεται

90 90 μήκος τομή παρατηρούμε στην νωτιαία επιφάνεια ένα φυλλοειδές εξάρτημα που λειτουργεί σαν βαλβίδα. Με την κοιλιακή επιφάνεια προς τα πάνω, κόβουμε το μανδυακό τοίχωμα (αρχίζοντας από το πάνω δεξιό άκρο και συνεχίζοντας περιφερειακά προς την βάση του πτερυγίου). Τα κομβία βρίσκονται στη εσωτερική επιφάνεια του μανδυακού τοιχώματος. Οι κομβιοδόχες βρίσκονται στη βάση του σίφωνα. Οι καθελκτήρες μυς βρίσκονται ακριβώς πίσω από τις κομβιοδόχες και δίπλα τους βρίσκονται τα ακτινωτά γάγγλια που συνδέονται με τον «εγκέφαλο». Στο πίσω μέρος παρατηρούμε τον μελανοφόρο σάκκο που κατευθύνεται προς τα εμπρός με τον μελανοφόρο αγωγό και εκβάλλει κοντά στη έδρα. Εικόνα 3. Κοιλιακή όψη του είδους Sepia officinalis. Διακρίνονται ο ιδιαίτερα μεγάλου μεγέθους πεπτικός αδένας (ηπατοπάγκρεας). Τα υπόλοιπα όργανα του πεπτικού συστήματος έχουν απομακρυνθεί. Αναπαραγωγικό σύστημα Α. θηλυκό άτομο ο όγκος της μανδυακής κοιλότητας και εξέρχεται νερό μέσω του κώνου. Με ένα σταγονόμετρο τοποθετείστε λίγες σταγόνες από μια χρωστική ουσία μέσα στη μανδυακή κοιλότητα. Επαναλαμβάνοντας τη παραπάνω διαδικασία θα διαπιστώστε ότι θα εκτοξευθεί από τον κώνο μια ποσότητα έγχρωμου υγρού.

91 91 Κάτω από τον μελανοφόρο σάκκο υπάρχει η ωοθήκη και στο πάνω δεξί μέρος ο ωαγωγός. Στο άνω μέρος του ωαγωγού υπάρχουν οι λευκοματογόνοι αδένες. Πάνω ακριβώς από τον μελανοφόρο σάκκο υπάρχουν οι ωοκολλαγόνοι αδένες και πάνω από αυτούς οι επικουρικοί αδένες (Εικ. 4). Β. Αρσενικό άτομο Κάτω από τον μελανοφόρο σάκο υπάρχει ο όρχις που εκβάλλει με τον σπερματαγωγό προς τα επάνω. Πριν την έξοδό του υπάρχει η σπερματική κύστη όπου φυλάσσονται τα εκκρίματα του προστάτη αδένα. Αυτά συγκολλούν το σπέρμα που αποθηκεύεται στον θύλακα του NEEDHAM, έως την σύζευξη. Πιέζοντας το άκρο του σπερματαγωγού με την λαβίδα, μεταφέρουμε μέρος των σπεματοζωαρίων σε αντικειμενοφόρο πλάκα και παρατηρούμε στο μικροσκόπιο.

92 92 Εικόνα 4. Ανατομή σουπιάς όπως φαίνεται από την κοιλιακή της περιοχή. Κυκλοφορικό σύστημα. Το κεντρικό όργανο, η καρδιά, αποτελείται από μία κοιλία και δυο κόλπους. Το αίμα συγκεντρώνεται στη βάση των βραγχίων, στις βραγχιακές καρδιές, απ όπου μεταφέρεται στα βράγχια μέσω των φλεβικών αγγείων. Αφού οξυγονωθεί επιστρέφει με τις βραγχιακές αρτηρίες στους κόλπους της καρδιάς και μετά στην κοιλία. Από την κοιλία ξεκινούν η κεφαλική αορτή ( προς το πρόσθιο μέρος) και η σπλαγχνική αορτή ( προς το οπίσθιο μέρος).

93 93 Εικόνα 5. Κατά μήκος τομή Σουπιάς Πεπτικό σύστημα Απεκκριτικό σύστημα Με μία κατά μήκος τομή ανοίγουμε το μανδυακό τοίχωμα από την στοματική χοάνη ως την μανδυακή σχισμή. Παρατηρούμε στο εσωτερικό του στόματος τις δύο γνάθους (παρουσιάζουν την μορφή ράμφους παπαγάλου). Τις αφαιρούμε προσεκτικά. Καθώς γίνεται η αφαίρεση των γνάθων στο άκρο τους, πολλές φορές, ακολουθεί το ξύστρο της σουπιάς, ελαφρά περιτυλιγμένο. Τοποθετήστε το ξύστρο απλωμένο πάνω σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα και παρατηρείστε το στο μικροσκόπιο.

94 94 Εικόνα 6. Ώριμο άτομο σουπιάς διακρίνονται τα βράγχια και ο μελανοφόρος σάκος. Κάτω από την στοματική χοάνη εντοπίζεται ο φάρυγγας όπου καταλήγουν οι σιελογόνοι αδένες, ο οισοφάγος και ο στόμαχος. Το ηπατοπάγκρεας εκβάλλει στο τυφλό του εντέρου. Το έντερο κατευθύνεται προς τα εμπρός και εκβάλλει στη έδρα. Κόβουμε προσεκτικά την μεμβράνη που συγκρατεί τον μελανοφόρο σάκο και τον αφαιρούμε. Παρατηρούμε τους δυο απεκκριτικούς σάκους, αυτοί βρίσκονται μεταξύ των δυο πτεροειδών βραγχίων. Οι α- πεκκριτικοί σάκοι ενώνονται προς τα εμπρός σε άζυγο απεκκριτικό σάκο που εκβάλλει με δύο αγωγούς στην έδρα. Εικόνα 7. Κέλυφος της σουπιάς ( οστό, σηπίο) Το κέλυφος της σουπιάς έχει χρώμα λευκό και σχήμα ελλειψοειδές. Τοποθετώντας την σουπιά με την νωτιαία επιφάνεια προς τα πάνω κόβουμε τον μανδύα κατά μήκος και στο μέσον. Αφαιρούμε το σηπίο. Είναι κατασκευασμένο από αλλεπάλληλες πορώδεις ασβεστώδεις στιβάδες ( στρωματοειδής κατασκευή) ενδεικτικές της σταδιακής ανάπτυξής του. Εξωτερικά υπάρχει η χιτινώδης περιφέρεια και το ασπίδιο στο άκρο του σηπίου.

95 95 Εντοπίστε και παρατηρείστε τις γνάθους, τη θέση των οφθαλμών, την ίριδα και τον σίφωνα. Εντοπίστε το μανδύα, τη μανδυακή κοιλόητα, τη μανδυακή σχισμή και το σημείο εκβολής του μελανοφόρου σάκου. Σχεδιάστε τη διάταξη των σωματικών περιοχών και των εξωτερικών δομών σε πλάγια όψη. Μελετήστε στο στερεοσκόπιο τη δομή των γνάθων και το σηπίο. Από κάθε σουπιά ζυγίστε τις γνάθους και το σηπίο και προσπαθήστε να βρείτε τη σχέση η οποία συνδέει τα δυο αυτά όργανα. Βιβλιογραφία Λαζαρίδου- Δημητριάδου Μ. και Π Οικονομίδης Μαλάκια. Στο Ζωολογία Ι Εργαστηριακές ασκήσεις. Α. Π.Θ. Υπηρεσία Δημοσιευμάτων. Σελ Λαζαρίδου- Δημητριάδου Μ. Γενική Ζωολογία. Εκδόσεις Γιαχούδη- Γιαπούλη. Θεσσαλονίκη. Σελ Barnet, J. & C. M. Yonge Collins pocket guide to the Seashore. Collins, London. pp272 Campbell, A.C The Hamlyn guide to: The Seashore and Shallow Seas of Britain and Europe. Hamlyn, London.

96 96 ΦΥΛΟ ΑΡΘΡΟΠΟΔΑ (ARTHROPODA) ΥΠΟΦΥΛΟ ΚΑΡΚΙΝΟΕΙΔΗ ( CRUSTACEA) Κλάση Μαλακόστρακα (Malacostraca) Τα καρκινοειδή ανήκουν στο φύλο των Αρθρόποδων. Είναι κυρίως υδρόβια ζώα (συναντώνται στα εσωτερικά νερά, στα υφάλμυρα και στη θάλασσα). Είναι βενθικά ή πελαγικά. Το μέγεθος των ενηλίκων ατόμων των ενήλικων ποικίλει μεταξύ αυτού των ζωοπλαγκτονικών οργανισμών ( μm) μέχρι και αυτό των μεγαλόσωμων αστακών του είδους Homarus americanus που φτάνει σε μήκος το 1 m και βάρος τα 19 Kg), ή ακόµη και του Ιαπωνικού αραχνοκάβουρα (Macrocheira kaempferi), ο οποίος είναι και το μεγαλύτερο αρθρόποδο που ζει σήµερα και φτάνει τα 4 m µήκος και 18 Kg βάρος. Τα καρκινοειδή εμφανίζουν σχεδόν κάθε τύπο διατροφής, είναι διηθηµατοφάγα, παρασιτικά, σαπροφάγα ή σαρκοφάγα. Τα καρκινοειδή διαφέρουν από τα υπόλοιπα αρθρόποδα σε πολλά χαρακτηριστικά. Το κυριότερο ωστόσο διαγνωστικό χαρακτηριστικό είναι ότι τα καρκινοειδή είναι τα μόνα αρθρόποδα µε δύο ζεύγη κεραιών, τρία ζεύγη στοματικών μορίων και δισχιδή εξαρτήματα. Τα μαλακόστρακα είναι η πλέον πολυάριθμη κλάση των καρκινοειδών. Σε αυτή περιλαμβάνονται τα καβούρια, οι καραβίδες, οι αστακοί, οι γαρίδες, τα ισόποδα και τα αμφίποδα. Στη τάξη των δεκάποδων (Decapoda) η οποία με τη σειρά της είναι η πολυαριθμότερη τάξη των καρκινοειδών περιλαμβάνονται γαρίδες, καραβίδες, αστακοί και καβούρια. Οι γαρίδες έχουν το σώμα τους πλευρικά πλατυσμένο, μυώδη κοιλιά και πλεοπόδια τα οποία εξυπηρετούν την κολύμβηση. Οι αστακοί τα καβούρια και οι καραβίδες έχουν προσαρμοσμένο το σώμα τους στη βάδιση στο υπόστρωμα, σχετικά μειωμένη την κοιλιά.

97 97 Γενικά Τα καρκινοειδή είναι ζώα υδρόβια, τα οποία συναντώνται ευρύτατα στην θάλασσα αλλά ταυτόχρονα αφθονούν και στα γλυκά νερά. Σήμερα είναι γνωστά περίπου είδη καρκινοειδών, σε όλες τις κατηγορίες υδατίνων οικοσυστημάτων. Η συμμετοχή των καρκινοειδών στην σύνθεση του πλαγκτού, του νηκτού και του βένθους είναι ιδιαίτερα σημαντική. Τα περισσότερα μέλη των καρκινοειδών ζουν ελεύθερα ενώ αρκετά είναι προσκολλημένα (σε υποστρώματα) ή είναι παράσιτα. Η οικονομική τους αξία είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς αρκετά είδη εκτρέφονται. Επιπλέον αποτελούν αντικείμενο εντατικής αλιείας καθώς η τιμή πώλησης τους είναι ιδιαίτερα υψηλή. Τα περισσότερα είδη ζουν ελεύθερα, μερικά είναι προσηλωμένα στο υπόστρωμα, αρκετά είδη ζουν ως παράσιτα ή ως ξενιστές παρασίτων. Εικ. 1. Η ποταμοκαραβίδα (Astacus astacus) Moρφολογία

98 98 - Μεταμέρεια, εξαρτήματα Το σώμα των καρκινοειδών παρουσιάζει αμφίπλευρη συμμετρία και μεταμέρεια (Εικ. 2). Πολλές φορές τα μεταμερή (σωμίτες) ενώνονται σε κεφαλή, θώρακα (ή και τα δύο μαζί σχηματίζοντας κεφαλοθώρακα) και Εικόνα 2. Η ποταμοκαραβίδα Astacus fluviatilis κοιλιά (tagmatization). Από τα μεταμερή εκφύονται ζεύγη εξαρτημάτων (πόδια, κεραίες κ.λ.π). Στα ανώτερα καρκινοειδή εμφανίζονται 19 μεταμερή τα οποία φέρουν εξαρτήματα και 2 ακραία (προστόμιο και τέλσο). Χαρακτηριστική είναι η μορφή όλων των εξαρτημάτων των καρκινοειδών, η οποία εμφανίζει την μορφή διχάλας (σχήμα Υ), με την βάση του Υ να προσφύεται πάνω στο μεταμερές του σώματος (Εικ. 5).

99 99 Εικ. 3 Δομή καρκινοειδούς Στο σώμα των περισσότερων καρκινοειδών διακρίνουμε την κεφαλή, τον θώρακα και την κοιλία. Σε πολλά, όπως η καραβίδα, η κεφαλή και ο θώρακας είναι ενωμένα σχηματίζοντας τον κεφαλοθώρακα. Στο σημείο έ- νωσης τους διακρίνεται η κεφαλική αύλακα. Η κεφαλή παρουσιάζει 5 ζεύγη εξαρτημάτων, συμπεριλαμβανομένου ε- νός ζεύγους κεραιών (κεραϊίδια, κεραίες, άνω γνάθος, 2 κάτω γνάθοι) και το προστόμιο το οποίο φέρει τους οφθαλμούς (Εικ. 4). Ο αριθμός των ε- ξαρτημάτων του θώρακα και της κοιλιάς ποικίλλει. Στις περισσότερο εξελιγμένες μορφές τα διάφορα εξαρτήματα εξειδικεύονται για την εκτέλεση ειδικών λειτουργιών ή τείνουν να περιοριστούν σε αριθμό ή και να εξαφανισθούν από τμήματα του σώματος. Εικόνα 4. Μορφολογία καραβίδας Η βασική δομή του εξαρτήματος αποτελείται από τα εξής μέρη :

100 100 Εικόνα 5. Βασική δομή εξαρτήματος καρκινοειδών. Α) Το πρωτοποδίδιο το οποίο εμφανίζει τρία άρθρα, προκοξοποδίδιο, κοξοποδίδιο και βασιποδίδιο. Το πρωτοποδίδιο μπορεί να εμφανίζει προεκβολές είτε προς το εσωτερικό (ενδίτης) είτε προς το εξωτερικό (επιποδίτης). Β) Το τελοποδίδιο με διχαλωτή κατασκευή από την οποία το εξωτερικό σκέλος λέγεται εξωποδίδιο και το εσωτερικό ενδοποδίδιο. Το ενδοποδίδιο αποτελείται από πέντε άρθρα (από την βάση προς την κορυφή ονομάζονται, ισχιοποδίδιο, μεροποδίδιο, καρποποδίδιο, προποδίδιο και δακτυλιοποδίδιο). Εξωσκελετός Το όστρακο σχηματίζεται από χιτίνη η οποία εκκρίνεται από την επιδερμίδα και είναι εμποτισμένο από άλατα ανθρακικού και φωσφορικού ασβεστίου δημιουργώντας έναν εξωσκελετό. Η παρουσία αλάτων το καθιστά σκληρό και άκαμπτο. Στα σημεία όπου υπάρχουν αρθρώσεις παραμένει μαλακό εξυπηρετώντας τις κινήσεις. Ο εξωσκελετός φέρει δερματικές εκφύσεις (τρίχες, άκανθες, κ.λ.π.) με βασικό σκοπό την προστασία του ζώου.

101 101 Λειτουργίες Η αναπνοή γίνεται μέσω βραγχίων ή μέσω της διαπερατής επιφάνειας του σώματος (επιδερμίδας) ή με τραχείες. Ο εγκέφαλος αποτελείται από γάγγλια και συνήθως τα καρκινοειδή (οπωσδήποτε τα ώριμα άτομα) φέρουν σύνθετους οφθαλμούς (compound eyes). H απέκκριση γίνεται με την βοήθεια οργάνων όπως είναι αδένες ή ειδικά αρθροκύτταρα, ή μαλπιγγειανά σωληνάρια, ή μετανεφρίδια ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο ζουν. Μερικά καρκινοειδή είναι ζώα ποικιλοσμωτικά (ρυθμίζουν την εσωτερική τους οσμωτική πίεση) ενώ άλλα είναι οσμωρυθμιστικά (διατηρούν σταθερή την οσμωτική τους πίεση). Τα περισσότερα είδη είναι γονοχωριστικά ενώ ελάχιστα είδη εμφανίζουν ερμαφροδιτισμό ή υπολειμματικό ερμαφροδιτισμό.

102 102 ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΚΑΡΑΒΙΔΑΣ Γενικά Η ποταμοκαραβίδα (Astacus astacus) ανήκει στην τάξη των δεκάποδων καρκινοειδών. Περισσότερα από 500 είδη καραβίδας συναντώνται σε όλο τον κόσμο. Τα περισσότερα είδη ζουν στα γλυκά νερά, εν τούτοις αρκετά είδη συναντώνται και στην θάλασσα. Στη Ελλάδα με το όνομα «καραβίδα» είναι γνωστά δυο είδη, το Nephrops norvegicus (θαλασσοκαραβίδα) και το Astacus astacus, (συν. Astacus fluviatilis) και το Astacus leptodactylus (ποταμοκαραβίδα). Η εξωτερική μορφή είναι η τυπική μορφή των περισσοτέρων καρκινοειδών και χαρακτηρίζεται από τον κεφαλοθώρακα και το αρθρωτό σώμα, το χρώμα του οποίου μπορεί να είναι κίτρινο, πράσινο, λευκό, ή σκούρο καφετί. Συνήθως το μήκος του σώματος είναι μικρότερο των 9 cm. Η μικρότερη, σε μέγεθος που έχει αναφερθεί ανήκει στο είδος Cambarellus diminutis (2.5 cm) και η μεγαλύτερη στο είδος Astacopsis gouldi (40 cm). Tα περισσότερα είδη έχουν μικρό κύκλο ζωής (συνήθως μικρότερο των 2 ετών). Εξωτερική μορφολογία Α) Το σώμα Τοποθετούμε την καραβίδα (ζωντανή ή συντηρημένη) στο δίσκο ανατομίας για παρατήρηση. Παρατηρούμε το σώμα και τα εξαρτήματα. Παρατηρούμε την αμφίπλευρη συμμετρία του ζώου. Το σώμα καλύπτεται από ένα σκληρό, αρθρωτό περίβλημα, τον εξωσκελετό και κάτω από αυτόν την επιδερμίδα, η οποία και τον εκκρίνει. Ο εξωσκελετός στην περιοχή των αρθρώσεων είναι ευκίνητος και λεπτός επιτρέποντας την κίνηση του σώματος. Διακρίνουμε τα μεταμερή ή σωμίτες (segments) καθώς και τα εξαρτήματα που εκφύονται στα μεταμερή. Ομάδες από μεταμερή και τα συνδεδεμένα εξαρτήματα τείνουν να διαφοροποιούνται, διαιρώντας τελικά το σώμα σε τάγματα (tagmata). Συνήθως τα καρκινοειδή έχουν τρία τάγματα (κεφαλή, θώρακα,κοιλιά).

103 103 Στην καραβίδα η κεφαλή και ο θώρακας σχηματίζουν τον κεφαλοθώρακα, ο οποίος χωρίζεται με την κεφαλική αύλακα σε κεφαλή και θώρακα. Στην πλευρά του θώρακα παρατηρούμε τους βραγχιοστεγίτες που καλύπτουν τα βράγχια. Στην κάτω επιφάνεια του ζώου παρατηρούμε καλύτερα τα εξαρτήματα που εκφύονται από το σώμα κατά ζεύγη. Στην καραβίδα όπως και σε όλα τα ανώτερα καρκινοειδή μετρούμε 19 ζεύγη. Οι κεραίες (1 ζεύγος), τα κεραϊίδια (1 ζεύγος) οι γνάθοι (3 ζεύγη), τα οποία εκφύονται από την κεφαλή. Ο θώρακας αποτελείται από 8 μεταμερή (θωρακομερή) με αντίστοιχα 8 ζεύγη εξαρτημάτων. Παρατηρούμε τα γναθικά πόδια (3 ζεύγη) και τα βαδιστικά πόδια (5 ζεύγη). Η κοιλιά φαίνεται πολύ καλά ανεπτυγμένη, με διακριτά μεταμερή και ισχυρούς μυς (χάριν των οποίων οι καραβίδες και γενικά τα ανώτερα καρκινοειδή είναι δημοφιλή εδέσματα). Η κοιλιά λέγεται επίσης πλέον (pleon) και τα μεταμερή πλεονίτες (pleonites). Διακρίνουμε τα πλεοπόδια (5 ζεύγη) και τα ουροπόδια (1 ζεύγος). Το τελευταίο τμήμα του σώματος λέγεται τέλσο και δεν αποτελεί μεταμερές. Στην κάτω επιφάνεια του τέλσου παρατηρούμε την έδρα ενώ στην βάση των κεραιών τον απεκκριτικό πόρο. Στα θηλυκά άτομα οι γεννητικές οπές βρίσκονται στην βάση του 3 ου ζεύγος βαδιστικών ποδιών, ενώ τα πλεοπόδια του 1 ου και 2 ου ζεύγους είναι υποπλασμένα. Στα αρσενικά άτομα οι γεννητικές οπές βρίσκονται στην βάση του 5 ου ζεύγους των βαδιστικών ποδιών, ενώ το 1 ο και 2 ο ζεύγος πλεοποδίων μεταπλάσσονται σε όργανα σύζευξης. Β) Εξαρτήματα Τα εξαρτήματα των δεκαπόδων μελετώνται ευκολότερα, αρχίζοντας από το τελευταίο τμήμα του σώματος προς το πρόσθιο (Η αρίθμησή τους φυσικά γίνεται από το πρόσθιο προς το οπίσθιο). Τα εξαρτήματα του σώματος διαφοροποιούνται ανάλογα με την θέση τους και εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Για παράδειγμα στην

104 104 καραβίδα τα βαδιστικά πόδια είναι ισχυρά ενώ τα πλεοπόδια είναι σχετικά αδύναμα, στις γαρίδες συμβαίνει το αντίθετο για τον λόγο ότι οι γαρίδες μετακινούνται κολυμπώντας ενώ οι καραβίδες βαδίζοντας. Εικόνα 6. Σωματικά Εξαρτήματα καραβίδας. Τα εξαρτήματα αφαιρέθηκαν και τοποθετήθηκαν κατά σειρά (Ενδ. Ενδοποδίδιο, Εξ. Εξωποδίδιο) Παρατηρούμε τώρα τα κοιλιακά εξαρτήματα. Το τελευταίο ζεύγος, το ο- ποίο προσαρτάται στο 6 ο μεταμερές είναι τα ουροπόδια. Τα ουροπόδια εμφανίζουν ένα μικρό πρωτοποδίδιο (βλέπε δομή εξαρτήματος καρκινοειδούς) και δύο μεγαλύτερες επίπεδες προεκβολές,(εξωποδίδιο, ενδοποδίδιο). Στη συνέχεια παρατηρούμε τα υπόλοιπα ζεύγη εξαρτημάτων που εκφύονται από την κοιλιά, τον θώρακα, την κεφαλή,καταμετρώντας και ονομάζοντας όπως έχει προαναφερθεί.

105 105 Παρατηρήστε τις δυο διαφορετικές περιοχές του σώματος, τα εξαρτήματα τους καθώς και τα ανατομικά χαρακτηριστικά των αρθρώσεων. Εντοπίστε τα διάφορα τμήματα του κεφαλοθώρακα και τα 13 ζεύγη των εξαρτημάτων. Διακρίνετε τα διάφορα κεφαλικά ε- ξαρτήματα, τα θωρακικά εξαρτήματα. Εντοπίστε τα επιμέρους άρθρα του κάθε εξαρτήματος. Ποιες διαφορές υπάρχουν μεταξύ του 3 ου γναθικού και του 5 ου βαδιστικού ποδιού καθώς και μεταξύ του 1 ου και 5 ου βαδιστικού ποδιού. Εντοπίστε και παρατηρείστε τα διαφορετικά τμήματα της κοιλίας καθώς και τα διαφορετικά ζεύγη εξαρτημάτων τους. Σχεδιάστε τη βασική δομή του τρίτου πλεοποδίου και του ουροποδίο. Προσδιορίστε το φύλο του ατόμου που μελετάτε. Ανατομία Η κοιλότητα του σώματος των αρθρόποδων είναι ένα τεράστιο αιματόκοιλο, γεμάτο αίμα το οποίο περιλούζει τα εσωτερικά όργανα. Τοποθετώντας το ζώο με την ραχιαία επιφάνεια προς τα πάνω, απομακρύνετε τον εξωσκελετό από το εσωτερικό (υποκείμενο) σωματικό περίβλημα. Συνεχίστε την νωτιαία τομή του κεφαλοθώρακα προς το πρόσθιο τμήμα και μέχρι τη βάση του ασπιδίου, αφαιρώντας προσεκτικά το υπόλοιπο νωτιαίο τμήμα πρόσθια των βραγχιοστεγιτών Κόβουμε διαδοχικά τον κεφαλοθώρακα και στην συνέχεια την κοιλιά. Κάντε νωτιαία επιμήκη τομή των κοιλακών μυών µε τη βοήθεια του ψαλιδιού με την κοιλιά καθώς και στα σημεία σύναψης των κοιλιακών μεταμερών (απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή ώστε να μην απομακρυνθούν και τμήματα των ζωτικών οργάνων). Θα πρέπει να προσέξετε η τομή να είναι εξωτερική. Πρέπει να γίνεται µόνο στον εξωσκελετό και όχι στα εσωτερικά όργανα. Αφαιρέστε προσεκτικά τους νωτιαίους μυς της κοιλίας και αποκαλύψτε το έντερο.

106 106 Εικόνα 7. Κυκλοφορικό σύστημα καραβίδας Αναπνευστικό σύστημα Η αναπνευστική συσκευή αποτελείται από πολυάριθμα βράγχια τα οποία βρίσκονται μέσα στην βραγχιακή κοιλότητα (Εικ. 8). Υπάρχουν τρία είδη βραγχίων ανάλογα με το σημείο πρόσφυσης, τα πλευροβράγχια, τα αρθροβράγχια και τα ποδοβράγχια. Αναγνωρίστε τα πρόσθια και τα κοιλιακά ανοίγματα των βραγχιακών θαλάμων. Αναγνωρίστε τα βράγχια. Πιάνοντας με τη λαβίδα το βασιποδίδιο τραβήξτε με δύναμη ώστε να αποκολληθεί. Τοποθετείστε το βασιποδίδιο μέσα σε ένα δισκίο petri με μικρή ποσότητα νερού, στη συνέχεια παρατηρείστε τη δομή των βραγχίων χρησιμοποιώντας το στερεοσκόπιο.

107 107 Εικόνα 8. Αναπνευστικό σύστημα καραβίδας Πεπτικό σύστημα Το πεπτικό σύστημα περιλαμβάνει τις γνάθους, τη στοµατική κοιλότητα, τον οισοφάγο, το στόμαχο, το έντερο, την έδρα και το ηπατοπάγκρεας Στο εμπρόσθιο και κάτω μέρος της κεφαλής, στο ύψος περίπου των οφθαλμών διακρίνουμε το στόμα το οποίο βρίσκεται στην κάτω επιφάνεια της κεφαλής, ακολουθεί ένας μικρός σωλήνας, ο οισοφάγος ο ο- ποίος καταλήγει στον στόμαχο. Ο στόμαχος αποτελείται από δύο μέρη, το εμπρόσθιο, μεγαλύτερο και φαρδύ είναι ο καρδιακός στόμαχος και το οπίσθιο μικρότερο και στενότερο ο πυλωρικός στόμαχος. Στον καρδιακό στόμαχο εμπεριέχεται ο γαστρικός μύλος, αποτελείται από χιτινώδη δόντια και ασβεστιτικές πλάκες και επεξεργάζεται, τεμαχίζει και αλέθει την τροφή. Στη καρδιακή μοίρα του στομάχου αποθηκεύονται άλατα ασβεστίου με τη μορφή ασβεστολιθικών μαζών που ονομάζονται γαστρόλιθοι. Ο πεπτικός σωλήνας συνεχίζεται με το έντερο και καταλήγει στην έδρα. Η στοματική κοιλότητα, ο οισοφάγος, ο στόμαχος και η έδρα επενδύονται εσωτερικά από χιτινώδη στοιβάδα. Στον στόμαχο εκβάλλουν δυο πεπτικοί αδένες που συγκροτούν το ηπατοπάγκρεας (μεγάλο, μαλακό όργανο το οποίο καταλαμβάνει τον χώρο πλευρικά και οπίσθια του στομάχου). Παραμερίζοντας το ηπατοπάγκρεας παρατηρούμε ευκρινέστερα τα διά-

108 108 φορα όργανα. Η αλεσμένη τροφή στην συνέχεια προωθείται προς τον πυλωρικό στόμαχο και εν συνεχεία στο έντερο ή στο ηπατοπάγκρεας ενώ η μη αλεσμένη τροφή επανεπεξεργάζεται, η υδρόλυση και η απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών τροφών γίνεται κυρίως από το ηπατοπάγκρεας. Η έδρα εκβάλλει στην κοιλιακή πλευρά του τέλσου. Αναγνωρίστε το στόμαχο, τον οισοφάγο και το έντερο. Εντοπίστε το ηπατοπάγκρεας. Παρατηρείστε την εσωτερική χιτινώδη στοιβάδα του στόματος και της έδρας. Εντοπίστε τα στοματικά εξαρτήματα και μελετήστε τις δυνατότητες κίνησής τους. Μελετήστε το γαστρικό μύλο. Παρατηρείστε το περιεχόμενου του στομάχου. Εικόνα 9. Πεπτικό σύστημα καραβίδας Απεκκριτικό σύστημα Το απεκκριτικό σύστημα αποτελείται από ένα ζεύγος αδένων οι οποίοι βρίσκονται στο μεταμερές των κεραιών. Εντοπίζονται πρόσθια και κοιλιακά του στομάχου. Ονομάζονται κεραιϊκοί αδένες και έχουν χρώμα πρασινωπό. Εκβάλλουν στους απεκκριτικούς πόρους, οι οποίοι ε- ντοπίζονται στους ισχιοποδίτες των κεραιών.

109 109 Εντοπίστε και αναγνωρίστε τους κεραιϊκούς αδένες και τους απεκκριτικούς πόρους Κυκλοφορικό σύστημα Το κυκλοφορικό σύστημα είναι ανοιχτό και αποτελείται από την καρδιά, τις αρτηρίες και φυσικά το αίμα. Η καρδιά βρίσκεται στο μέρος του αιματόκοιλου που ονομάζεται καρδιακό αιματόκοιλο. Συνδέεται με 5 αρτηρίες στο εμπρόσθιο μέρος, 4 από τις οποίες είναι κατά ζεύγη και μία μονή (οφθαλμική). Οι υπόλοιπες είναι οι κεραιικές, και οι ηπατικές. Στο οπίσθιο μέρος υπάρχουν δυο μονές αρτηρίες, η κοιλιακή η οποία διακλαδίζεται σε δυο πλευρικές αρτηρίες και η στερνική η οποία διασχίζει το πίσω μέρος της καρδιάς, το δεξιό ή αριστερό τμήμα του εντέρου και καταλήγει στο στέρνο. Στη συνέχεια το αίμα οδηγείται στους ιστούς. Στα τοιχώματα της καρδιάς υπάρχουν στομίδια μέσω των οποίων το αίμα επιστρέφει στην καρδιά στη διάρκεια της διαστολής. Τα στομίδια φέρουν βαλβίδες οι οποίες αποτρέπουν την έξοδο του αίματος κατά την συστολή. Εντοπίστε την καρδιά, προσπαθήστε να αναγνωρίσετε τα στομίδια. Αναπαραγωγικό σύστημα Τα δεκάποδα καρκινοειδή είναι γονοχωριστικά με εξαίρεση ορισμένα προσηλωμένα άτομα, και παράσιτα τα οποία είναι ερμαφρόδιτα. Το αναπαραγωγικό σύστημα αποτελείται από ένα ζεύγος γονάδων, σε σχήμα Y το οποίο εντοπίζεται στον κεφαλοθώρακα κοιλιακά της περικαρδιακής κοιλότητας. Το μέγεθος των οποίων εξαρτάται από την ηλικία, την γεννητική ωριμότητα του ατόμου κ.λ.π. Ανάλογα με το φύλο υπάρχει ωοθήκη ή όρχις. Τα δεκάποδα παρουσιάζουν φυλετικό διμορφισμό, ο οποίος εντοπίζεται στη διαφορετική μορφολογία και λειτουργία του 1ου

110 110 και 2ου ζεύγους των πλεοποδίων. Αυτά, στα αρσενικά άτομα έχουν διαφοροποιηθεί σε εξαρτήματα σύζευξης. Στα αρσενικά οι σπερματαγωγοί εκβάλλουν στη βάση του 5 ου ζεύγους βαδιστικών ποδιών ενώ οι ωαγωγοί των θηλυκών στην βάση του 3 ου ζεύγους. Κατά την σύζευξη το αρσενικό και το θηλυκό τοποθετούν κοντά τις κοιλιακές τους επιφάνειες (face to face) με το αρσενικό να συγκρατεί το θηλυκό. Τα όργανα σύζευξης είναι τα γονοπόδια ( βλέπε πλεοπόδια) στα οποία μεταφέρεται το γεννητικό υλικό (σπέρμα). Οι εκκρίσεις των σπερματαγωγών συγκολλούν τα σπερματοζωάρια σε σπερματοφόρα τα οποία αποθηκεύονται από το θηλυκό μέχρι την έκδυση και τη γονιμοποίηση. Τα αυγά των θηλυκών γονιμοποιούνται από το σπέρμα και προσκολλώνται στα πλεοπόδια των θηλυκών μέχρι την εκκόλαψή τους σε λάρβες. Μέχρι την εκκόλαψη, τα κεντρολεκιθικά αυγά είναι προσκολλημένα στα πλεοπόδια του θηλυκού. Αν και η πλειονότητα των καρκινοειδών παρουσιάζει έμμεση ανάπτυξη, τα δεκάποδα χαρακτηρίζονται από άμεση ανάπτυξη. Αναγνωρίστε το φύλο του ατόμου που μελετάτε. Εντοπίστε τις γονάδες και το γεννητικό πόρο. Νευρικό σύστημα Το κεντρικό νευρικό σύστημα των καρκινοειδών αποτελείται από τον εγκέφαλο, τα υποοισοφαγικά γάγγλια και το κοιλιακό νευρικό σχοινί. Ο εγκέφαλος είναι ένα επιοισοφαγικό ζεύγος γαγγλίων από το οποίο εκπορεύονται τα νεύρα των οφθαλμών, των κεραιών και των κεραϊδίων. Συνδέεται µε τα συντηγμένα υποοισοφαγικά γάγγλια, από τα ο- ποία εκπορεύονται τα νεύρα του στόματος, των εξαρτημάτων, του οισοφάγου και των κεραιϊκών αδένων. Το κοιλιακό νευρικό σχοινί αποτελείται από μια επιμήκη νευρική χορδή η οποία σε κάθε μεταμερίδιο σχηματίζει ένα ζεύγος γαγγλίων. Τα δυο γάγγλια συγχωνεύονται σε ένα, ενώνονται με το προηγούμενο και επόμενο σχηματίζοντας την νευρική αλυσίδα. Από το κεντρικό νευρικό σχοινί νευρώνονται τα εξαρτήματα, οι μυς και τα διάφορα μέρη του σώματος. Εκτός από το κεντρικό νευρικό σύστημα, υπάρχει και το συμπαθητικό νευρικό σύστημα που νευρώνει το πεπτικό.

111 111 Τα αισθητήρια όργανα αποτελούνται από το ζεύγος των έμμισχων σύνθετων οφθαλμών, το ζεύγος των στατοκύστεων καθώς και από απτικά, οσφρητικά, γευστικά τριχίδια. Τα αισθητικά τριχίδια εντοπίζονται κυρίως στις κεραίες και κεραιίδια, στο στόμα και τα συγγενή εξαρτήματα, στο τέλσο κ.α. Οι στατοκύστεις είναι σακοειδείς σχηματισμοί που εντοπίζονται στις βάσεις των κεραιϊδίων και φέρουν τους στατόλιθους (ασβεστολιθικές δομές). Εξυπηρετούν την αίσθηση της ισορροπίας. Εντοπίστε τον εγκέφαλο, τα υποοισοφαγικά γάγγλια και τις στατοκύστεις. Παρατηρείστε τα αισθητικά τριχίδια των κεραιών και των κεραιϊδίων. Μυϊκό σύστημα Το μυϊκό σύστημα είναι καλά ανεπτυγμένο. Το μεγαλύτερο μέρος του ε- ντοπίζεται στην κοιλία. Αποτελείται από τους νωτιαίους και τους κοιλιακούς μυς. Μεταξύ των μυών της κοιλιάς διέρχεται ο εντερικός σωλήνας. Εντοπίστε τους μυς της κοιλίας. Ερειστικό (στηρικτικό) σύστημα Το στηρικτικό σύστημα αποτελείται από τον χιτινώδη, ασβεστοποιημένο εξωσκελετό, ο οποίος προστατεύει τα ευαίσθητα εσωτερικά όργανα, αλλά και µε εσωτερικές προεκβολές του προσφέρει σημεία πρόσφυσης των μυών. Η αύξηση του σώματος επιτελείται µε την ορμονικά ελεγχόμενη διαδικασία της έκδυσης.

112 112 Βιβλιογραφία Λαζαρίδου- Δημητριάδου Μ. Γενική Ζωολογία. Εκδόσεις Γιαχούδη- Γιαπούλη. Θεσσαλονίκη. Σελ Οικονομίδης, Π Καρκινοειδή. Στο Ζωολογία Ι Εργαστηριακές α- σκήσεις. Α. Π.Θ. Υπηρεσία Δημοσιευμάτων. Σελ Όντρια Ι. Συστηματική Ζωολογία. Τόμος 2 ος. 677 σελ. Barnet, J. & C. M. Yonge Collins pocket guide to the Seashore. Collins, London. pp272 Campbell, A.C The Hamlyn guide to: The Seashore and Shallow Seas of Britain and Europe. Hamlyn, London. Miller, S. and J. Harley Zoology. Wm, C. Brown Publishers. 752 pp. Ruppert E. and R. Barnes Invertebrate Zoology. Saunders College Publishing pp. Hickman C.P., Roberts L.S., Larson A Integrated principles of zoology. MacGraw-Hill, 899 p.

113 113 Βασίλειο: Ζώα (ANIMALIA) ΦΥΛΟ ΕΧΙΝΟΔΕΡΜΑ ( ECHINODERMATA) Γενικά Στα εχινόδερμα περιλαμβάνονται : οι αχινοί, οι αστερίες, οι οφίουροι και τα ολοθούρια (αγγούρια της θάλασσας). Όλα τα εχινόδερμα είναι θαλάσσιοι οργανισμοί. Είναι ζώα ελεύθερα ή προσκολλημένα. Ζουν σε όλα τα βάθη και σε όλα τα κλίματα. Απολιθώματά τους είναι γνωστά από πολύ παλιές γεωλογικές περιόδους (και διαπλάσεις) ήδη από το Προκάμβριο. Σήμερα είναι γνωστά περί τα είδη και απολιθωμένα. Τόσο η προέλευση των εχινοδέρμων όσο και οι φυλογενετικές σχέσεις των υποφύλων τους παραμένουν ασαφείς. Τα Εχινόδερμα ανήκουν στα δευτεροστόμια εντεροκοιλωματικά ζώα. Εμφανίζουν ακτινωτή συμμετρία, η οποία συνήθως είναι πενταμερής (πεντακτινωτή συμμετρία). Παρουσιάζουν ισχυρή συγγένεια (συνάφεια) με προγονικούς ολιγομερείς κοιλωματικούς οργανισμούς ειδικά στην οργάνωση των σωματικών κοιλοτήτων ή του κοιλώματος. Οι λάρβες των εχινοδέρμων παρουσιάζουν αμφίπλευρη συμμετρία ενώ το κοιλωμά τους διαιρείται σε τρεις περιοχές όπως ακριβώς στα κοιλωματικά ζώα. Τα Εχινόδερμα είναι θαλάσσιοι οργανισμοί, ελεύθεροι ή προσκολλημένοι σε υπόστρωμα. Ένα βασικό χαρακτηριστικό τους είναι το μοναδικό υδροφορικό σύστημα που διαθέτουν, το οποίο όπως θα φανεί στη συνέχεια συμμετέχει σε μια σειρά λειτουργιών. Το σωματικό τοίχωμα περιλαμβάνει έναν σκληρό ιστό στον ο- ποίο, συνήθως, ασβεστώδεις πλάκες αποτελούν κύριο χαρακτηριστικό. Αυτές οι πλάκες συνθέτουν έναν ενδοσκελετό ο οποίος «εμφανίζεται» διαφορετικός ανάλογα με το είδος και την τάξη. Στα περισσότερα εχινόδερμα ασβεστώδεις άκανθες (ακίδες) εκτείνονται από την σωματική επιφάνεια. Η απέκκριση στα εχινόδερμα πραγματοποιείται με απλή διάχυση των άχρηστων μεταβολικών προϊόντων μέσω των λεπτών περιοχών του σωματικού τους τοιχώματος.

114 114 Στα εχινόδερμα υπάρχει ποικιλία αναπνευστικών δομών. Το κυκλοφορικό σύστημα συμμετέχει στην αναπνοή, ο ρόλος του όμως δεν είναι ακόμη πλήρως εξακριβωμένος. Σημαντικό ρόλο παίζει το κυκλοφορικό υγρό από τις διάφορες κοιλωματικές περιοχές. Το πιθανότερο είναι ότι το κυκλοφορικό σύστημα μεταφέρει θρεπτικές ουσίες στις κοιλωματικές περιοχές. Το νευρικό σύστημα αποτελείται από τρεις κεντρικούς νευρικούς δακτυλίους από τους οποίους εκτείνονται ακτινωτά νεύρα προς την περιφέρεια. Είναι σχεδόν όλα γονοχωριστικά. Η γονιμοποίηση είναι εξωτερική και γίνεται μέσα στο νερό. Η ανάπτυξη είναι έμμεση και περιλαμβάνει μία αμφιπλευροσυμμετρική βλεφαριδοφόρα προνύμφη που μεταμορφώνεται και γίνεται ακτινωτά συμμετρική. Το σώμα τους εμφανίζει μία νωτιαία και μία κοιλιακή επιφάνεια. Το στόμα τους βρίσκεται στην κοιλιακή επιφάνεια ενώ η έδρα στην αντιστοματική (αντιπολικό σημείο, νωτιαία επιφάνεια). Η δομή του σώματός τους χαρακτηρίζεται από ένα σύνθετο κοίλωμα που υποδιαιρείται σε τρεις κοιλωματικούς χώρους: Τον υδροφορικό χώρο Τον περιαιματικό χώρο και Τον κυκλοφορικό χώρο. Στον υδροφορικό χώρο υπάρχει ένα δίκτυο σωλήνων που σχηματίζει το υδροφορικό σύστημα το οποίο χαρακτηρίζει τα εχινόδερμα. Το μεσόδερμα φέρει το κυκλοφορικό σύστημα και έναν σκελετό από πινακίδια ή πλακίδια και άκανθες που αποτελούνται κυρίως από ανθρακικό ασβέστιο (CaCO 3). Τα εχινόδερμα δεν έχουν απεκκριτικά όργανα. Η απέκκριση γίνεται κυρίως με τα κοιλωματοκύτταρα που αποβάλλουν τα απεκκρίματά τους προς τα έξω.

115 115 Το υδροφορικό σύστημα: εξασφαλίζει την εσωτερική υδροστατική πίεση του ζώου για την στήριξη και μετακίνησή του με τα βαδιστικά πόδια. Το υδροφορικό σύστημα αποτελείται από ένα σύστημα κλειστών σωλήνων που βρίσκονται στο εσωτερικό του σώματος και συγκοινωνούν με το θαλασσινό νερό μέσω της μαδρεπορικής πλάκας. Αυτή είναι μία από τις νωτιαίες ασβεστιτικές πλάκες του σώματος του ζώου που ξεχωρίζει από τις άλλες παρακείμενες επειδή φέρει πολλούς πόρους. Η πλάκα αυτή βρίσκεται στην άκρη του πετρώδη σωλήνα που συγκοινωνεί με τον κυκλικό σωλήνα. Στο υδροφορικό σύστημα εισέρχεται το νερό της θάλασσας από την μαδρεπορική πλάκα. Η κυκλοφορία του νερού στο εσωτερικό του σώματος επιταχύνεται με τις βλεφαρίδες του επιθηλίου που επενδύει τα τοιχώματα του υδροφορικού συστήματος. Το νερό από τον κυκλικό σωλήνα φθάνει στα βαδιστικά πόδια μέσω ενός δικτύου από ακτινωτούς σωλήνες και πλευρικούς σωλήνες ή ακτινωτά σωληνάρια. Εδώ σημειώνεται ότι τα βαδιστικά πόδια έχουν διαφορετική μορφή ανάλογα με την λειτουργία που επιτελούν: π.χ. αυτά που περιβάλλουν το στόμα είναι σχεδόν πάντα αισθητήρια αν και σε μερικές ομάδες συμπεριλαμβανομένων και των εχινοειδών παίρνουν μέρος και στην λειτουργία της θρέψης. Τα βαδιστικά πόδια των εχινόδερμων που έρπουν είναι εφοδιασμένα στο πάνω μέρος τους με μυώδεις φύσιγγες και καταλήγουν σε μυζητικούς δίσκους. ΙΙ. Διάκριση του φύλου (Ταξινόμηση) των Εχινόδερμων: Η διάκριση στηρίζεται κυρίως στους χαρακτήρες που παρουσιάζουν τα ώριμα άτομα. Έτσι το φύλο των εχινόδερμων διακρίνεται σε δύο υποφύλα:

116 116 Εικόνα 1. Υποφύλο πελματόζωα Α. Τα Πελματόζωα: (Pelmatozoa): είναι τα πλέον πρωτόγονα. Οι προνύμφες τους είναι πάντα σταθερά προσκολλημένες στο υπόστρωμα. Πολλά από αυτά βρίσκονται προσκολλημένα ακόμη και ενήλικα. Η έδρα τους βρίσκεται σχεδόν δίπλα στο στόμα εφόσον η άλλη άκρη του σώματος του ζώου στηρίζεται στο υπόστρωμα με ένα αντιστοματικό στέλεχος. Το σώμα των ώριμων ατόμων περιβάλλεται από έναν καλυκόμορφο ή κυπελόμορφο εξωσκελετό. Γύρω από το στόμα τους υπάρχουν 5 διακλαδισμένοι βραχίονες. Το υποφύλο αυτό περιλαμβάνει 4 κλάσεις από τις οποίες μόνον μία έχει αρτίγονα είδη. Β. Τα Ελευθερόζωα (Eleutherozoa): Είναι εχινόδερμα που μετακινούνται ελεύθερα. Στο ώριμο στάδιό τους έρπουν στο υπόστρωμα. Το στόμα τους βρίσκεται συνήθως στο κέντρο της κοιλιακής επιφάνειας (στοματική περιοχή) και η έδρα στην νωτιαία επιφάνεια (αντιστοματική περιοχή). Στο υποφύλο αυτό διακρίνουμε 4 κλάσεις: τα αστεροειδή (Asteroidea), τα ο- φιουροειδή (Ophiouroidea), τα εχινοειδή (Echinoidea) και τα ολοθουροειδή (Holothuroidea).

117 117 Εικόνα 2. Αντιστοματική περιοχή αχινού Κλάση Εχινοειδή Στην Κλάση αυτή ανήκουν οι αχινοί. Στα γενικά χαρακτηριστικά μοιάζουν με τα υπόλοιπα εχινόδερμα. Έχουν σχήμα περίπου σφαιρικό οι α- σβεστιτικές τους πλάκες είναι λεπτές τοποθετημένες σε δέκα ζεύγη διπλών μεσημβρινών γραμμών, σχηματίζουν μια κλειστή κάψα η οποία περικλείει τον οργανισμό. Η κλάση των εχινοειδών διαιρείται στις υποκλάσεις των κανονικών και μη κανονικών αχινών. Η πρώτη περιλαμβάνει τους θαλάσσιους αχινούς με την ακτινωτή συμμετρία, το σφαιρικό σώμα και τις μακριές άκανθες, οι οποίοι ζουν σε σκληρά υποστρώματα. Η δεύτερη περιλαμβάνει ζώα με αμφίπλευρη συμμετρία, συνήθως επίπεδο σώμα και κοντές άκανθες, αυτοί οι οργανισμοί ζουν μέσα σε μαλακά υποστρώματα. Οι κανονικοί αχινοί, διαθέτουν μασητική συσκευή (λύχνος του Αριστοτέλη) η οποία απουσιάζει στους μη-κανονικούς αχινούς. Ανατομία του αχινού (Paracentrotus lividus) Εξωτερική μορφολογία Τοποθετούμε τον αχινό κάτω από το στερεοσκόπιο και αναγνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά του. Το σχήμα του είναι σχεδόν σφαιρικό, με

118 118 το ένα άκρο του περίπου πιεσμένο. Το κατώτερο σημείο του ο στοματικός πόλος, είναι πλατυσμένο, ενώ η αντίθετη περιοχή που ονομάζεται αντιστοματικός πόλος είναι σφαιρική. Εμφανίζει ακτινωτή συμμετρία, οι δυο πόλοι ενώνονται με έναν νοητό άξονα τον στοματικό- αντιστοματικό ο οποίος είναι και ο άξονας συμμετρίας του ζώου. Πέντε βαδιστικές ζώνες διακρίνονται στην επιφάνεια της σφαίρας και εκτείνονται από την στοματική στην αντιστοματική περιοχή. Μεταξύ αυτών διακρίνονται οι μεσοβαδιστικές ζώνες. Το σχήμα του είναι σφαιρικό, καρδιόσχημο ή δισκοειδές. Ο σκελετός του αποτελείται από πενταγωνικές ασβεστολιθικές πλάκες οι οποίες είναι τοποθετημένες σε δέκα ζεύγη διπλών μεσημβρινών γραμμών. Τα πέντε από τα δέκα ζεύγη, τα οποία συγκροτούνται από διάτρητα πινακίδια (πλάκες) ονομάζονται βαδιστικές ζώνες επειδή από τις οπές τους εξέρχονται βαδιστικοί ποδίσκοι. Τα άλλα πέντε ζεύγη ονομάζονται μεσοβαδιστικές ζώνες και από αδιάτρητες πλάκες πάνω στις οποίες εκδύονται οι άκανθες. Γύρω από την έδρα υπάρχουν πέντε πενταγωνικές πλάκες που είναι οι βάσεις των μεσοβαδιστικών πλακών και αποτελούν τις γεννητικές πλάκες επειδή φέρουν γεννητικούς πόρους. Μια από αυτές είναι η μαδρεπορική πλάκα. Στις βάσεις των βαδιστικών πλακών βρίσκονται οι μεσογεννητικές πλάκες.

119 119 Εικόνα 3. Αντιστοματική περιοχή αχινού Αφαιρούμε μερικές άκανθες από το σώμα του αχινού και τις παρατηρούμε. Βλέπουμε το κοίλωμα στο κέντρο της βάσης και τους πολύ λεπτούς μυς που εκτείνονται από την βάση προς την επιφάνεια. Οι άκανθες καλύπτονται από λεπτή επιδερμίδα. Στο σώμα του αχινού διακρίνονται δυο διαφορετικών μεγεθών άκανθες, οι οποίες όμως έχουν παρόμοια δομή. Η προς το σώμα του αχινού βάση της κάθε άκανθας είναι στρογγυλεμένη και εδράζεται σε μια κόγχη του οστράκου. Λεπτοί μυς εκτείνονται από τη βάση των ακάνθων προς το σώμα και τις κινούν. Γύρω από το στόμα του αχινού υπάρχουν οι ποδολαβίδες αυτές ποικίλουν ως προς το σχήμα και τη μορφή. Τα χαρακτηριστικά των ποδολαβίδων χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των ειδών. Οι ποδολαβίδες χρησιμεύουν για την μετακίνηση του ζώου, την αναπνοή και την σύλληψη της τροφής. Εντοπίστε το στοματικό και αντιστοματικό πόλο του αχινού, Εντοπίστε τις βαδιστικές και μεσοβα-

120 120 διστικές ζώνες. Εντοπίστε τη μαδρεπορική πλάκα και τις μεσογεννητικές πλάκες Αφαιρούμε 2-3 ποδολαβίδες, τις τοποθετούμε πάνω σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα. Στη συνέχεια ρίχνουμε μια σταγόνα υποχλωριώδους νατρίου (NaOCl). Τοποθετούμε μια καλυπτρίδα και μετά τη πάροδο μικρού διαστήματος παρατηρούμε στο μικροσκόπιο. Στην στοματική περιοχή (περιστόμιο) βρίσκεται η μασητική συσκευή που λέγεται λύχνος του Αριστοτέλη, που αποτελείται από πέντε γνάθους και πέντε δόντια. Αμέσως μετά εκτείνεται ο φάρυγγας. Εικόνα 4. Α Ό λύχνος του Αριστοτέλη. Β. Λεπτομέρεια. Εντοπίστε τον λύχνο του Αριστοτέλη. Παρατηρείστε τους μυς και τους αγωγούς που το συνδέουν με το υδροφορικό σύστημα Εσωτερική ανατομία. Τοποθετούμε τον αχινό σε πινακίδα ανατομίας με την νωτιαία επιφάνεια προς τα πάνω. Κάνουμε μια επιφανειακή τομή (όχι βαθειά) κατά τον ι- σημερινό, ανοίγοντας τα δυο ημισφαίρια.

121 121 Παρατηρούμε τα εσωτερικά όργανα. Στο πεπτικό σύστημα, υπάρχει ο πεπτικός σωλήνας, ο οποίος σχηματίζει δύο σπείρες μέσα σε κάθε ημισφαίριο. Προσπαθούμε να παρατηρήσουμε τον λύχνο του Αριστοτέλη, ο οποίος περικλείεται από ένα λεπτό περιφαρυγγικό μεσεντέριο. Ο οισοφάγος ανέρχεται κατακόρυφα από το στόμα μέχρι τον ισημερινό, στη συνέχεια κάμπτεται και κοντά στο σωματικό τοίχωμα διευρύνεται κατά πολύ σχηματίζοντας τον στόμαχο. Ο στόμαχος διαγράφει, κατά την φορά των δεικτών του ρολογιού, έναν πλήρη κύκλο. Στο τέλος του κύκλου κατευθύνεται προς την αντίθετη πλευρά κάνοντας έναν κύκλο στην αντίθετη φορά. Ο δεύτερος κύκλος αποτελεί το έντερο το οποίο καταλήγει στην έδρα. Ο υδροφόρος σωλήνας είναι ένας λεπτός σωλήνας παράπλευρος του στομάχου, από τον οποίο το νερό παρακάμπτει (bypass) τον στόμαχο, περνώντας κατ ευθείαν από τον οισοφάγο στο έντερο, αποφεύγοντας έ- τσι την αραίωση των γαστρικών ενζύμων. Εικόνα 5. Ανατομία αχινού